El microcondensador del IISc aumenta su capacidad en un 3000%

Actualizado: 05/07/2024

Transistores de efecto campo en lugar de electrodos metálicos. Así es como un grupo de científicos ha creado un minúsculo supercondensador capaz de almacenar una enorme cantidad de carga eléctrica.

El microcondensador con capacidad máxima.

Desde la India llega el primer micro supercondensador con una capacidad de almacenamiento «maxi».

Ha sido realizado por un grupo de físicos del Instituto Indio de Ciencias (IISc) que, retocando la arquitectura del dispositivo, han conseguido aumentar la cantidad de carga almacenada en su interior.

¿El resultado? Un supercondensador más pequeño y compacto que los creados hasta la fecha, pero capaz de adaptarse a una amplia gama de aplicaciones, desde farolas urbanas hasta vehículos eléctricos y dispositivos médicos.

Por qué usar supercondensadores en el almacenamiento de energía.

Desde hace algún tiempo, los supercondensadores intentan hacerse un hueco en el mercado del almacenamiento de energía, tanto en la electrónica de consumo como en la movilidad eléctrica. El objetivo es sustituir, o en algunos casos complementar, el trabajo realizado por las baterías electroquímicas equilibrando ventajas e inconvenientes.

Aunque las dos tecnologías sirven para lo mismo, difieren sustancialmente en la práctica. Las pilas pueden almacenar grandes cantidades de carga por unidad de volumen, mientras que los supercondensadores son mucho más eficientes a la hora de suministrar una gran cantidad de electricidad en poco tiempo, además de poder almacenarla durante más tiempo.

Pero para que estos últimos sean más competitivos, la investigación industrial lleva años intentando aumentar su capacidad. Un objetivo conseguido por el equipo del IISc. El equipo ha construido un microsupercondensador que utiliza transistores de efecto campo (FET) como colectores de carga, en lugar de los electrodos metálicos convencionales cuya eficiencia está limitada por la baja movilidad de los electrones.

¿Qué son los FET? Son dispositivos electrónicos caracterizados por un sustrato de material semiconductor dopado de tres terminales.

Nuevos FET híbridos.

Los científicos han creado dos FET híbridos formados por capas alternas de sólo unos átomos de espesor de disulfuro de molibdeno y grafeno, y equipados con contactos de oro. A continuación se utilizó un electrolito de gel sólido entre los dos FET para construir un supercondensador de estado sólido. Todo ello sobre una base de dióxido de silicio y silicio.

El dispositivo final mostró «en determinadas condiciones» un aumento de capacidad del 3000%. Los científicos explican que esto es sólo el principio. El objetivo a corto plazo es sustituir el molibdeno por otros materiales para aumentar aún más la capacidad de almacenamiento del micro supercondensador. Pero el equipo afirma que el dispositivo ya es totalmente funcional y puede aplicarse en dispositivos de almacenamiento de energía.

Más información: pubs.acs.org