Han desarrollado un dispositivo de almacenamiento de energía capaz de almacenar energía solar de manera eficiente, combinando supercondensadores con células solares.
Primeros supercondensadores auto-recargables: Dispositivos capaces de almacenar energía solar de manera eficiente
Un equipo de investigación ha desarrollado un dispositivo de almacenamiento de energía auto-recargable de alto rendimiento, capaz de almacenar energía solar de manera eficiente. Este avance representa un hito en el desarrollo de tecnologías de almacenamiento de energía sostenibles al combinar supercondensadores con celdas solares, optimizando el rendimiento y la sostenibilidad.
Avances tecnológicos en materiales de electrodos
El equipo diseñó los electrodos utilizando un material compuesto de carbonato e hidróxido de níquel, optimizando su conductividad y estabilidad mediante la incorporación de iones de metales de transición como manganeso (Mn), cobalto (Co), cobre (Cu), hierro (Fe) y zinc (Zn). Esta innovación permitió un aumento significativo en la densidad de energía, alcanzando un valor de 35,5 Wh/kg, mucho más alto que los valores previos (5-20 Wh/kg). Además, la densidad de potencia del dispositivo logró 2555,6 W/kg, superando ampliamente los registros anteriores (≈1000 W/kg). Estos parámetros garantizan una rápida liberación de energía, ideal para dispositivos de alto consumo.
Durabilidad y estabilidad en el ciclo de carga-descarga
Otro aspecto crucial es la estabilidad del dispositivo durante ciclos repetidos de carga y descarga. El desempeño mostró una degradación mínima, lo que confirma su viabilidad como solución a largo plazo para aplicaciones exigentes en la gestión de energía.
Integración de células solares y supercondensadores
El sistema desarrollado combina celdas solares de silicio con supercondensadores, creando una solución innovadora que permite almacenar y utilizar energía solar en tiempo real. Este dispositivo alcanzó una eficiencia de almacenamiento de energía del 63% y una eficiencia general del 5,17%, marcando un avance significativo hacia su posible comercialización. Este diseño pionero representa una alternativa prometedora en el ámbito de las energías renovables al combinar almacenamiento eficiente con generación limpia.
Impacto en la sostenibilidad energética
El investigador principal Jeongmin Kim, del Departamento de Nanotecnología del DGIST, destacó la importancia de este logro: “Este estudio marca el desarrollo del primer dispositivo auto-recargable de almacenamiento de energía en Corea, combinando supercondensadores con celdas solares. Al emplear materiales compuestos basados en metales de transición, hemos superado las limitaciones tradicionales de los dispositivos de almacenamiento, ofreciendo una solución energética sostenible.”
Por su parte, Damin Lee, investigador de la Universidad Nacional de Kyungpook, enfatizó la necesidad de continuar con investigaciones que mejoren aún más la eficiencia del dispositivo y su potencial de comercialización.
El futuro del almacenamiento de energía renovable
Este desarrollo subraya el papel de la innovación en la búsqueda de soluciones sostenibles para la transición energética. La integración de tecnologías avanzadas, como los supercondensadores auto-recargables, puede transformar la manera en que se gestiona y utiliza la energía solar, ofreciendo dispositivos más eficientes, duraderos y respetuosos con el medio ambiente. Con esfuerzos continuos, este avance podría acelerar la adopción de sistemas energéticos renovables en una amplia gama de aplicaciones, desde dispositivos electrónicos hasta infraestructuras a gran escala.
Más información: www.sciencedirect.com
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