¿Podría ser el origami una solución a la crisis de las baterías? Científicos de la Universidad Estatal de Arizona han creado una batería de papel con nanotubos de carbono recubiertos - que luego de ser doblados como un mapa, aumentan la densidad de su energía para durar hasta 14 horas.
Probablemente deberíamos comenzar con el hecho de que esta batería de iones de litio plegable está hecha de papel. Como usted probablemente ha conjeturado, no es posible doblar una batería de litio convencional, ya que cuenta con numerosas piezas rígidas (el ánodo de carbono, la cubierta protectora). Para crear una batería de papel, los científicos comenzaron con una KIMWIPE (una toalla de papel sin pelusa porosa), recubierta con difluoruro de polivinilideno (PVDF) para mejorar la adhesión de los nanotubos de carbono y luego sumergidos en el papel PVDF que es recubierto en una solución de los nanotubos de carbono (CNT). El polvo de óxido de titanato de litio (LTO) y óxido de cobalto litio (LCO) - los electrodos de la batería de litio estándar - se intercala entre dos hojas de papel CNT- imbuido. Láminas delgadas de cobre y de aluminio colocados por encima y por debajo de las hojas de papel completan la batería.
El resultado final es una batería basada en papel delgado y flexible con densidad de energía razonable para su masa / volumen. La batería realmente entra en funciones cuando se pliega, sin embargo. Los científicos de Arizona encontraron que la densidad de energía podría ser aumentada en 14 veces. El Miura con forma de origami fue creado por el astrofísico japonés Koryo Miura para el despliegue de ahorro de espacio de los paneles solares de la nave espacial. Hoy en día, es más común como los mapas plegables, aunque incluso allí es raramente usado (probablemente debido a la complejidad de las veces de su doblez). En resumen, el patrón de pliegues del Miura veces le permite Plegarse o despliegue por completo como un pedazo de papel con un solo movimiento.
Usando el Miura veces, los científicos pensaron en módulos de 7 × 6 centímetros (42 cm2) para la batería de litio + ion de papel, y se mantienen doblándola hasta que tenía una superficie de tan sólo 1,68 cm2. Mientras que esto es una reducción de tamaño de alrededor de 25 veces, la densidad de energía sólo se incrementó en 14 veces, debido a las pérdidas del proceso de plegado. La batería de papel plegada tiene una capacidad de energía de área de alrededor de 2,0 mAh/cm2, que deja rápidamente los 1,5 mAh/cm2 después de unos pocos ciclos de carga / descarga, pero es capaz de mantener su carga bastante bien después de eso.
Ahora, los científicos estudiarán la manera de doblar el papel de forma más eficiente, aumentando aún más la densidad de energía. Las baterías de papel dobladas, finalmente podrían ser muy útiles para alimentar dispositivos plegables y portátiles.
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