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Ciencia de los
Materiales
Grandes Mejoras en Pilas Eléctricas Gracias a los
Nanotubos de Carbono
30 de Julio
de 2010.
 Las
pilas eléctricas podrían obtener un incremento en su capacidad
energética como resultado de un nuevo hallazgo de investigadores del
MIT. Estos han comprobado que usando nanotubos de carbono para uno de
los electrodos de la batería se produce un aumento significativo, hasta
de diez veces, en la cantidad de energía que pueden suministrar, a igual
peso y mismo material básico, en comparación con una pila convencional
de ión-litio.
Tales electrodos podrían ser de gran utilidad para muchos tipos de
dispositivos portátiles. Además, esta línea de investigación también
podría llevar a mejoras en las baterías para permitir su uso en
aplicaciones con mayor consumo de energía.
Con el fin de producir el nuevo y eficiente material para electrodos, el
equipo utilizó un sistema de fabricación por el método de capa por capa,
en el cual un material base es alternativamente bañado en soluciones que
contienen nanotubos de carbono que han sido tratados con compuestos
orgánicos simples que les dan una carga neta positiva o negativa. Cuando
estas capas se alternan sobre una superficie, se unen entre sí con
firmeza debido a las cargas complementarias, dando como resultado una
película duradera y estable.
Este logro es obra de un equipo dirigido por Yang Shao-Horn y Paula
Hammond, en el que han trabajado, entre otros, Seung Woo Lee y Naoaki
Yabuuchi.
Con el nuevo material, las baterías de litio poseen algunas de las
ventajas tanto de los condensadores, que pueden producir descargas muy
altas de energía en cortas emisiones, como de las pilas de litio, que
pueden proporcionar un suministro estable de niveles bajos de energía
durante largos períodos de tiempo.
En los experimentos, se ha demostrado que, a igual peso, este nuevo
material para los electrodos tiene, en modo condensador, un rendimiento
cinco veces mayor que el de los condensadores tradicionales, mientras
que en modo pila su rendimiento es diez veces mayor que el de las
baterías convencionales de ión-litio.
Este alto rendimiento puede atribuirse a la buena conducción de iones y
electrones en el electrodo, y a la eficiencia de almacenamiento
resultante de la acción combinada del litio y la superficie de los
nanotubos.
Además de su alto rendimiento energético, los electrodos de nanotubos de
carbono han demostrado en los experimentos tener muy buena estabilidad a
lo largo del tiempo. Después de mil ciclos de carga y descarga de una
batería de prueba, no hubo ningún cambio perceptible en el rendimiento
del material.
Información adicional en:
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