Ingenieros australianos desarrollan supercondensadores de grafeno con densidad energética comparable a baterías de plomo-ácido y carga ultrarrápida

Investigadores de Monash logran supercondensadores que rivalizan con baterías usando grafito australiano y proceso escalable. Nuevo material de óxido de grafeno permite supercondensadores con 99,5 Wh/L y potencia de 69,2 kW/L

• Supercondensadores con energía tipo batería.
• Carga rápida, entrega inmediata.
• Nuevo material: óxido de grafeno reducido multiescala.
• Producción viable con grafito australiano.
• Tecnología en fase de comercialización.
• Aplicaciones: transporte, redes eléctricas, electrónica.

La tecnología que pone a los supercondensadores al nivel de las baterías

Un equipo de ingenieros ha logrado un avance clave en el desarrollo de dispositivos de almacenamiento energético que combinan potencia, velocidad y capacidad. Esta innovación podría transformar sectores como el transporte eléctrico, la estabilización de redes y la electrónica de consumo.

La investigación, publicada en Nature Communications, presenta un nuevo material a base de carbono que permite a los supercondensadores almacenar tanta energía como una batería de plomo-ácido, pero entregarla mucho más rápido. Esto los posiciona como una alternativa real para sistemas que requieren respuestas inmediatas y recargas ultrarrápidas.

¿Qué hace diferente a este supercondensador?

A diferencia de las baterías tradicionales, que almacenan energía mediante reacciones químicas, los supercondensadores lo hacen a través de procesos electrostáticos. Esto los hace ideales para ciclos de carga y descarga muy rápidos, pero hasta ahora estaban limitados por su baja densidad energética.

El equipo de investigación, liderado por el profesor Mainak Majumder del Hub ARC AM2D de la Universidad de Monash, logró desbloquear gran parte de la superficie activa del carbono simplemente ajustando el proceso de tratamiento térmico. Esto permite un uso mucho más eficiente del material y abre la puerta a dispositivos más potentes y compactos.

Un nuevo material: M-rGO

El avance se basa en la creación de una arquitectura innovadora llamada óxido de grafeno reducido multiescala (M-rGO), desarrollado a partir de grafito natural, un recurso ampliamente disponible en Australia.

Mediante un proceso de recocido térmico rápido, los investigadores obtuvieron una estructura de grafeno muy curvada, con canales definidos que facilitan el movimiento de iones. El resultado es un material que combina alta densidad energética y alta densidad de potencia, algo que rara vez se logra en un solo dispositivo.

Rendimiento y escalabilidad

Cuando se integraron en celdas tipo pouch, los supercondensadores mostraron:

• Densidad energética volumétrica: hasta 99,5 Wh/L
• Densidad de potencia: hasta 69,2 kW/L
• Ciclos de carga rápidos y estables

Estos valores se encuentran entre los más altos jamás reportados para supercondensadores basados en carbono. Además, el proceso es escalable y compatible con materias primas locales, lo que representa una ventaja económica y estratégica.

De laboratorio al mercado

La tecnología está siendo comercializada por Ionic Industries, una spin-off de la Universidad de Monash. Su CTO, el Dr. Phillip Aitchison, afirma que ya están produciendo cantidades comerciales del material y colaborando con socios del sector energético para su aplicación en escenarios reales.

Este paso hacia la industrialización es clave: muchas tecnologías prometedoras quedan atrapadas en la fase de investigación. El caso del M-rGO, en cambio, avanza hacia soluciones concretas que podrían estar en vehículos eléctricos, dispositivos móviles o estaciones de recarga en los próximos años.

Además, el respaldo de instituciones como el Australian Research Council y la US Air Force subraya el potencial estratégico del desarrollo, tanto desde el punto de vista civil como militar.

Potencial

Este tipo de supercondensadores podría desempeñar un papel importante en la transición energética por varias razones:

• Recarga ultrarrápida: reduce la dependencia de estaciones de carga prolongadas, clave para la adopción masiva del transporte eléctrico.
• Mayor vida útil: al no sufrir tanto desgaste como las baterías químicas, disminuyen la necesidad de reemplazo frecuente y reducen residuos electrónicos.
• Reducción del impacto ambiental: al utilizar grafito natural y procesos más limpios, disminuye la huella ecológica comparado con baterías basadas en metales pesados como el litio o el cobalto.
• Estabilización de redes renovables: pueden absorber y liberar energía rápidamente, lo que los convierte en un complemento ideal para fuentes intermitentes como la solar y la eólica.
• Fabricación local y segura: el uso de recursos nacionales fortalece la autonomía energética y reduce los riesgos asociados a las cadenas de suministro globales.

En un contexto global que exige soluciones concretas y eficientes para enfrentar la crisis climática, tecnologías como esta no solo representan una innovación técnica, sino una herramienta viable para construir un modelo energético más limpio, justo y resiliente.

Vía Lightning-fast power: breakthrough powers supercapacitors that rival batteries – Monash University

Más información: ionicindustries.com.au