El investigador de TU Graz demuestra en Nature Materials que es posible combinar la densidad de alta energía de las baterías con la salida de alta potencia de los supercondensadores en un solo sistema, gracias a los materiales de almacenamiento de energía líquida.
Las baterías y los supercondensadores son medios de almacenamiento de energía electroquímicos, pero son tan diferentes como la noche y el día. Ambos son capaces de almacenar energía y liberar energía de forma selectiva, aunque existen grandes diferencias entre ambos. Las baterías almacenan cantidades muy grandes deenergía que se libera lenta pero constantemente. Por el contrario, los súper condensadores solo pueden almacenar pequeñas cantidades de energía, pero liberan esta energía mucho más rápido y más potente con grandes corrientes pico a corto plazo.
Stefan Freunberger de TU Graz junto con un grupo de investigadores de la Universidad de Montpellier en el sur de Francia tuvieron un repentino destello de conocimiento. ¿Por qué no explotar los beneficios de las baterías y los supercondensadores simultáneamente y combinarlos en algún tipo de híbrido de energía ?, preguntaronellos mismos. En la edición actual de la revista científica Materiales de la naturaleza el grupo presenta su enfoque, que describe un material de almacenamiento de energía líquida por primera vez en un estudio patrocinado por el Consejo Europeo de Investigación ERC. Si bien la densidad de energía de este material es comparable a la de una batería, su potencia de salida es igual a la deun súper condensador
Iones con ganas de moverse
"Las baterías liberan energía muy lentamente y tardan tanto en cargarse porque sus materiales de almacenamiento de energía son sólidos. Esto dificulta que los iones se muevan. Pero a medida que los iones en un supercondensador se mueven en un líquido, son mucho más móvilesque en un cuerpo sólido ", explica Stefan Freunberger del Instituto de Química y Tecnología de Materiales de TU Graz. El nuevo líquido iónico activo redox desarrollado por Freunberger en cooperación con los colegas franceses consiste en una sal orgánica que es líquidatemperatura justo por debajo de 30 ° C, solo ligeramente por encima de la temperatura ambiente. Similar a un medio de almacenamiento sólido, este líquido puede almacenar muchos iones, pero les permite ser mucho más móviles.
Acerca de puertas de tranvía y vehículos eléctricos
El repentino destello de perspicacia de Freunberger y sus colegas culminó en un primer enfoque para crear un sistema integrado de suministro de energía que ofrezca un suministro de energía constante con salida de alta potencia. En algunos casos, todavía nos enfrentamos a una decisión o una o dos. Automáticolas puertas, por ejemplo en tranvías o trenes, son candidatos típicos para los supercondensadores. La energía solo se necesita por un tiempo muy corto, pero cuando lo es, una salida de alta potencia es esencial. En otros casos, las baterías son claramente la primera opción."Pero nuestro principio de un híbrido energético puede ofrecer enormes ventajas, por ejemplo, cuando se aplica en vehículos eléctricos. Hasta ahora, los vehículos eléctricos a menudo llevan una combinación de diferentes tipos de baterías o sistemas de baterías junto con súper condensadores. Si tuviéramos un solo sistema que combinaralos beneficios de ambos tipos de almacenamiento de energía, podríamos ahorrar un considerable espacio y recursos ", comenta Freunberger.
Esta área de investigación se atribuye al Campo de Experiencia "Ciencia de Materiales Avanzados", una de las cinco áreas estratégicas de investigación de TU Graz.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por TU Graz . Original escrito por Susanne Eigner. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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