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Materiales textiles que cargan móviles

Los nuevos dispositivos están diseñados por investigadores del Campus de Alcoi de la UPV aprovechan todo el potencial de tres materiales: carbón activo, grafeno y polianilina.

[ 30/09/2019 ]
Materiales textiles que cargan móviles

Investigadores del Campus de Alcoy de la Universitat Politècnica de València han desarrollado nuevos dispositivos acumuladores de carga en materiales textiles que ayudarían, por ejemplo, a cargar nuestro teléfono móvil. Se trata de unos supercondensadores sobre tejidos de carbón activo que destacan por sus excelentes propiedades eléctricas y alto nivel de potencia. Su trabajo ha sido publicado en la revista European Polymer Journal.

Según explican desde el Grupo de electrocatálisis, síntesis electroquímica y caracterización de polímeros (GESEP) del Campus de Alcoy de la UPV, su estudio se centra en utilizar como electrodos los materiales textiles. En este caso, los dispositivos que han diseñado y evaluado aprovechan todo el potencial del carbón activo, el grafeno y la polianilina, un polímero de altas prestaciones ampliamente utilizado ya en materiales textiles.

Desde sus laboratorios en el Campus de Alcoy, han evaluado diferentes estrategias que permiten la obtención de acumuladores de carga eléctrica a partir de la reducción electroquímica del óxido de grafeno sobre la superficie del carbón activado (óxido de grafeno reducido – RGO) y posterior electrosíntesis de polianilina (Pani).

Hemos obtenido unos nuevos acumuladores de carga eléctrica con valores de potencia específica muy competitivos, que podrían ser utilizados para cargar las baterías de distintos dispositivos. Los supercondesadores son desarrollados sobre materiales textiles, y por lo tanto las relaciones volumen/masa y superficie/masa son muy elevadas, de ahí su enorme potencial. Y como materiales textiles, estos supercondensadores podrían ser de pequeñas dimensiones para abastecer de energía a los dispositivos móviles, desde nuestro teléfono, hasta una tableta o un portátil, por poner solo unos ejemplos”, destaca Francisco J. Cases, director del GESEP de la UPV.

Según las pruebas que han desarrollado en sus laboratorios, estos nuevos dispositivos soporta sin problemas 1000 ciclos de carga y descarga. “Esto es el equivalente a tres años de carga y descarga diaria de un móvil”, explica José Antonio Bonastre, investigador también del GESEP-UPV.


Otras aplicaciones

Además de su aplicación en textiles “inteligentes”, los investigadores de la UPV señalan que estos nuevos supercondensadores presentan un gran potencial como alternativa a las baterías de litio o las pilas de combustible. “Las pruebas que hemos desarrollado en los laboratorios constatan que nuestros dispositivos tienen una potencia específica muy competitiva. En el caso de las pilas de combustible, oscila entre los 2 y 200 W/kg y en el de las baterías de litio, entre 100 y 600. Nuestros supercondensadores de carbón activo, polianilina y grafeno alcanzan potencias de 500 W/kg”, destaca Javier Fernández, otro investigador del GESEP-UPV.

También pueden emplearse para el tratamiento de aguas residuales mediante electrolisis e incluso en aplicaciones biomédicas. “En el primer caso, ya lo hemos aplicado para la decoloración de aguas residuales textiles, con unos resultados preliminares muy prometedores”, añade Francisco Cases.

El trabajo del Grupo de Electrocatálisis Síntesis Electroquímica y Caracterización de Polímeros (GESEP) se centra ahora en desarrollar prototipos que sean capaces de descontaminar mayores volúmenes de aguas residuales industriales utilizando estos materiales textiles como electrodos en un sistema electroquímico.


Referencia:

J. Fernández, J. Bonastre, J. Molina, F. Cases. Electrochemical study on an activated carbon cloth modified by cyclic voltammetry with polypyrrole/anthraquinone sulfonate and reduced graphene oxide as electrode for energy storage. European Polymer Journal. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2018.04.018.





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