Baterías de Grafeno. Imagen: Egorov Artem Shutterstock
Las baterías de grafeno son ligeras, flexibles y muy finas. Pueden almacenar energía renovable y usarse en dispositivos portátiles.
Desventajas de las baterías de litio.
Las baterías de litio contienen cobalto. Este mineral en aleación con otros metales, hace que las baterías sean más duraderas.
Sin embargo, su extracción es altamente contaminante y proviene fundamentalmente de la República del Congo, un país con mucha inestabilidad política y que suele emplear a niños para la extracción del mineral.
Cuando las partículas de cobalto ingresan a la atmósfera, no se pueden eliminar. Las personas que trabajan en plantas industriales pueden verse expuestas al metal y desarrollar enfermedades graves.
Otro inconveniente está asociado a las grandes cantidades de agua y energía que se requieren para la fabricación de las baterías de iones de litio. Además, son baterías que se dañan con el tiempo y el uso. Además de las complicaciones para su reciclaje, aunque van surgiendo iniciativas cada vez mejores y más eficaces para la tarea.
Ventajas de las baterías de grafeno.
Actualmente existe una alternativa para las baterías. Consiste en el uso del grafeno a través de técnicas de filtrado e impresión, compatible para la combinación con diferentes materiales.
El grafeno es una capa única y delgada de grafito. El grafito es un alótropo del carbono, lo que significa que posee los mismos átomos pero están dispuestos en forma hexagonal, lo que le da al material propiedades diferentes.
En las baterías de litio, la carga está ligada a iones que migran de un electrodo a otro. Como son pesados lo hacen con lentitud. En el grafeno, la migración de electrodos es mucho más rápida.
Se produce grafeno en forma de tintas, mediante un proceso de exfoliación de grafito y superposición de capas flexibles sucesivas.
Se colocan dos láminas de grafito, dos membranas porosas a base de grafeno y una membrana polimérica humedecida por un electrolito.
El dispositivo resultante es muy liviano, puede integrarse fácilmente en la ropa y normalmente es envuelto en una capa exterior hecha de materiales resistentes al agua y que se puede lavar sin problema.
Las baterías de grafeno no han mostrado ningún signo de degradación, incluso después de 30 mil ciclos de carga completa. Tienen una duración media de carga veinte veces mayor que las baterías de litio.
La única desventaja que se puede destacar en este momento son los costes. Puede costar hasta 60 veces más que la de litio, pero dado el interés de la investigación de los últimos años es factible que sea más competitiva en un mediano plazo.
“Son más rápidas porque en las baterías de litio la carga está ligada a iones que tienen que migrar de un electrodo a otro, los iones de litio son pesados y esta operación lleva tiempo. En los supercargadores de grafeno, sin embargo, sólo depende de la migración de los electrones, que son mucho más rápidos”, dice Vittorio Pellegrini, director de IIT Graphene Labs.
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