Articulo de referencia

espuma de grafeno

Esquema de la síntesis de espuma de grafeno utilizando una plantilla de Ni (arriba) y fotografías de los productos (abajo). Micrografías electrónicas de la espuma de grafeno pre...

Esquema de la síntesis de espuma de grafeno utilizando una plantilla de Ni (arriba) y fotografías de los productos (abajo).
Micrografías electrónicas de la espuma de grafeno preparada utilizando una plantilla de níquel.

La espuma de grafeno es una espuma sólida de celda abierta hecha de láminas monocapa de grafeno . [ 1 ] [ 2 ] Es un sustrato candidato para el electrodo de baterías de iones de litio .

Síntesis

La espuma se puede fabricar mediante deposición de vapor para recubrir una espuma metálica , una malla tridimensional de filamentos metálicos. Posteriormente se retira el metal. [ 1 ]

Aplicaciones

Electrodo

Se creó una batería físicamente flexible utilizando la espuma como electrodos. El ánodo se fabricó recubriendo la espuma con un compuesto de litio-titanio ( Li4 Ti5 O12 ) y elcátodorecubriendo la espuma conLiFePO4. Ambos electrodos eran ligeros y su gran superficie proporcionaba una altadensidad de energíade 110 Wh/kg, comparable a la de las baterías comerciales. [ 1 ]

La densidad de potencia fue mucho mayor que la de una batería típica. A una velocidad que descargaba completamente el material en 18 segundos, la potencia suministrada era el 80 por ciento de la que producía durante una descarga de una hora. El rendimiento se mantuvo estable durante 500 ciclos de carga/descarga. [ 1 ]

Apoyo

En 2017, investigadores utilizaron nanotubos de carbono para reforzar una espuma. Este material soporta 3000 veces su propio peso y puede recuperar su forma original al dejar de soportarlo. Se mezclaron nanotubos, un catalizador de níquel en polvo y azúcar. A continuación, se comprimieron gránulos secos de la sustancia en un molde de acero con forma de tornillo. Se eliminó el níquel, dejando una pieza de espuma con forma de tornillo. Las capas exteriores de los nanotubos se dividieron y se unieron al grafeno. [ 3 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 Li, Na; Chen, Zongping; Ren, Wencai; Li, Feng; Cheng, Hui-Ming (23 de octubre de 2012). "Baterías de iones de litio flexibles basadas en grafeno con tasas de carga y descarga ultrarrápidas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 109 (43): 17360– 17365. Bibcode : 2012PNAS..10917360L . doi : 10.1073/pnas.1210072109 . PMC 3491507. PMID 23045691 .  + Suplemento .
  2. Timmer, John (2012). "Rápido y flexible: las baterías de espuma de grafeno se cargan rápidamente" . Ars Technica .
  3. Irving, Michael (13 de febrero de 2017) .La espuma de grafeno para barras de refuerzo soporta 3000 veces su propio peso . newatlas.com . Consultado el 15 de febrero de 2017 .

Lecturas adicionales

  • Paronyan, Teresa M.; Thapa, Arjun Kumar; Sherehiy, Andriy; Jasinski, Jacek B.; Jangam, John Samuel Dilip (6 de enero de 2017). "Espuma de grafeno inconmensurable como ánodo de intercalación de litio de alta capacidad" . Informes científicos . 7 (1) 39944. Código bibliográfico : 2017NatSR...739944P . doi : 10.1038/srep39944 . PMC 5216342 . PMID 28059110 .