Imagina una batería para teléfono móvil que se recarga en pocos segundos y que nunca tiene que reemplazarse. Esa es la promesa de los dispositivos de almacenamiento de energía conocidos como “ultracondensadores”, aunque de momento sólo son capaces de almacenar el 5% más que las baterías de ion litio, investigadores del Research Institute of Chemical Defense, en China, estudian incrementar la capacidad de almacenamiento de energía.

Un condensador consiste en dos superficies conductoras separadas por un dieléctrico que actúa como aislante disminuyendo el campo eléctrico. Sometidos a una diferencia de potencial, las placas adquieren carga eléctrica positiva y negativa, siendo nula la carga total almacenada. La carga de cada placa es proporcional a la ddp entre una y otra placa. La constante de proporcionalidad es la capacitancia, que se mide en faradios, siendo 1 faradio la capacidad de un condensador cuyas placas tienen una carga eléctrica de 1 culombio.

Los mencionados investigadores han desarrollado un electrodo que puede almacenar el doble de carga que los de carbón activo usados actualmente por los ultracondensadores. El nuevo electrodo contiene nanopartículas de óxido de manganeso despositadas sobre nanotubos de carbón, formando una estructura con forma de flor.

Hao Zhang, jefe del proyecto, afirma que estos electrodos entregan 5 veces más energía que los de carbono, y, además, son más duraderos, habiéndose comprobado que 20.000 cargas y descargas tan sólo reducen la capacidad de almacenamiento un 3%.

En un ultracondensador típico, dos electrodos de aluminio están suspendidos en un electrolito. El voltaje aplicado a éstos produce iones positivos y negativos en el electrolito, que son atraídos hacia el electrodo de carga opuesta. La cantidad de energía que puede almacenar el condensador depende en gran parte del área de la superficie de los electrodos: a más área, más capacidad de alamacenamiento. Cubriendo los electrodos con una capa de carbono activo, se incrementa la superficie, consiguiendo que una estructura porosa y esponjosa del tamaño de una cucharilla de café proporcione un área equivalente a la de un campo de fútbol. Los ultracondensadores pueden almacenar millones de veces más energía que los pequeños condensadores de los circuitos electrónicos.

Los ultracondensadores pueden utilizarse en dispositivos que requieran mucha energía y una recarga rápida y repetida. Si almacenaran más energía podrían convertirse, por ejemplo, en el elemento principal de los vehículos híbridos-eléctricos.

Vía : Technology Review