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‘Como Grafeno’: nanocompuesto para aumentar la batería de smartphones, tables y laptops

Los científicos han desarrollado un nuevo material nanocompuesto que aumenta la duración de la batería y mejora el rendimiento de los dispositivos cotidianos, como teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles.

Trabajando con investigadores de la Universidad Politécnica de Henan en China, científicos de la Escuela de Materiales de la Universidad de Manchester (School of Materials) han desarrollado el nanocompuesto que combina la estructura química de las baterías de iones de litio con MXene, un material 2D con una estructura tipo grafeno y otras propiedades únicas . La investigación se publicará en Journal of Alloys and Compounds.

Las baterías de iones de litio son las baterías elegida por los principales fabricantes de smartphones y tablets, como Samsung, Apple y Sony. También se usan en muchos otros dispositivos, desde cámaras digitales hasta tecnología portátil como Fitbits y relojes inteligentes.

Este tipo de baterías son populares entre los fabricantes porque tienen mayor densidad de potencia, mayor potencia de salida y un ciclo de vida más largo en comparación con las tecnologías de baterías anteriores. Pero también tienen algunas desventajas importantes, como una mala conductividad electrónica, que puede afectar el rendimiento.

El Dr. Xuqing Liu, de la Escuela de Materiales, explica: “Hemos preparado con éxito un novedoso nanocompuesto híbrido que tiene un excelente rendimiento electroquímico para baterías de iones de litio.

Este rendimiento electroquímico excepcional se puede atribuir a la mejora de la conductividad electrónica de partículas de litio de tamaño nanométrico en el compuesto. Esto significa que el nanocompuesto desarrollado tiene una capacidad excelente para la capacidad de energía y la retención.

Los nanocompuestos se utilizan como bloques de construcción para diseñar y crear nuevos materiales con una flexibilidad sin precedentes y otras propiedades y atributos físicos muy mejorados. En pocas palabras, ofrece mucho mejor almacenamiento de energía, capacidad y rendimiento que las baterías de iones de litio actuales.

En pocas palabras, ofrece mucho mejor almacenamiento de energía, capacidad y rendimiento que las baterías de iones de litio actuales.

MXene se utiliza para varios propósitos diferentes, más allá del almacenamiento de energía, que incluye unir átomos, un proceso conocido como adsorción. El material 2D en sí mismo tiene solo unos pocos átomos de espesor y está formado por capas de carburos metálicos, nitruros o carbonitruros.

El aislamiento del grafeno en Manchester condujo al descubrimiento de una familia completa de materiales 2D que se pueden combinar con el grafeno para crear nuevos “materiales de diseño”. Las combinaciones de estos materiales 2D se denominan heteroestructuras, pequeñas torres con diferentes capas de diferentes materiales.

Cualquier combinación es posible, lo que significa que se pueden crear nuevos materiales desde cero a nivel atómico. Los nanocompuestos miden entre 1 y 100 nanómetros, que son solo 0,0001 milímetros.

El Dr. Liu agregó: “El almacenamiento de energía es una de las áreas más prometedoras de MXene y, debido a su excelente conductividad eléctrica, puede usarse como un aditivo en materiales compuestos para disminuir las resistencias y mejorar la transferencia de electrones en nanocompuestos.

Esto podría cambiar la forma en que se cobran nuestros aparatos cotidianos. Las baterías de iones de litio ya han significado una mayor duración de la batería, pero este será el siguiente paso en esa evolución tecnológica”.

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