Ciencia

MXene: Un nanomaterial capaz de cargar completamente las baterías en segundos

Hans-Martin Durst Autor, Hemd & Hoodie

La carga de smartphones y coches eléctricos durante horas pronto podría ser cosa del pasado con la llegada de MXene, una nueva generación de superbaterías.

Los usuarios de smartphones conocen muy bien las restricciones técnicas de los actuales sistemas de almacenamiento de energía y el hecho de esperar durante horas a que se carguen las baterías se ha convertido en parte de su rutina diaria. Sin embargo, los investigadores han realizado distintos experimentos que demuestran que el tiempo de carga se puede reducir a tan solo milisegundos. Los investigadores han experimentado con el uso de MXene en la fabricación de los electrodos necesarios para el almacenamiento de energía. Este nanomaterial es conocido por las propiedades altamente conductivas que genera su estructura en capas, donde las capas de óxido se alternan con las capas de metal carbónico. Al tener una superficie porosa, los iones del nanomaterial MXene que transfieren la energía penetran en los electrodos con mayor facilidad que en las baterías convencionales. Además, un mayor número de aperturas significa una mayor cantidad de iones y, por lo tanto, una mayor absorción de energía. “Esta investigación nos permitirá desarrollar baterías que se podrán cargar y descargar en segundos, además de almacenar más energía que los supercapacitadores convencionales”, afirma Yury Gogotsi, Jefe del Grupo de Investigación.

¿Podría ser el nanomaterial MXene el avance que se necesita para impulsar la disponibilidad de los coches eléctricos?

Sin duda, los supercapacitadores son los sistemas de almacenamiento de energía del futuro, pero siempre han tenido un gran inconveniente: aunque se pueden cargar mucho más rápido y también soportan más ciclos de carga que las baterías, tan solo almacenan alrededor del 5 al 10 % de la energía que generan las baterías convencionales. MXene podría marcar el inicio de una nueva generación de supercapacitadores con la alta capacidad de almacenamiento que se necesita para un uso continuo.

La estructura en capas de MXene lo convierte en un material altamente conductivo.
La estructura en capas de MXene lo convierte en un material altamente conductivo. Imagen: Dexel Yury Gogotsi – (montaje)

Estos supercapacitadores podrían ser el avance que se necesita para impulsar la disponibilidad de los coches eléctricos en el mercado a gran escala. Al fin y al cabo, los nuevos sistemas de almacenamiento de energía permitirán a los fabricantes no solo reducir los tiempos de carga, sino también aumentar la gama de sus vehículos eléctricos. Sin embargo, aún queda por ver si el MXene se podrá utilizar en baterías de mayor tamaño. No obstante, los investigadores siguen siendo optimistas y esperan que este descubrimiento permita cargar los smartphones, los portátiles y todos los demás dispositivos móviles en tan solo minutos o incluso segundos en un futuro próximo.

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