Baterías mejoradas con grafeno: el futuro es ahora

Aunque la tecnología de la batería ha evolucionado gradualmente en los últimos años, tiene problemas para seguir el ritmo de las demandas de los teléfonos inteligentes modernos. Las limitaciones de espacio y las complicaciones con las tolerancias de carga / descarga hacen que las pequeñas computadoras que alimentamos con celdas de iones de litio sean una conveniencia por la que pagamos en forma de baterías de duración corta de varias horas y ciclos de carga prolongados. Sin embargo, en los últimos años, el progreso en la tecnología de fabricación de grafeno ha producido algunos de los primeros bancos de energía mejorados con grafeno disponibles comercialmente, que prometen brindar al menos algo de alivio a este dilema.

Qué hace el grafeno

El grafeno es una capa de carbono de un solo átomo. Aunque está hecho del mismo material que el grafito en los núcleos de lápiz, debido a que es tan delgado que solo ocupa alrededor de dos dimensiones de espacio, también actúa como un superconductor de electricidad. Esto es muy valioso porque la mayoría de los materiales que usamos para conducir la electricidad tienen una cierta cantidad de resistencia, lo que nos obliga a usar volúmenes más grandes (por ejemplo, hacer cables de cobre más gruesos para hacer funcionar la corriente a un amperaje más alto) u otras soluciones creativas (por ejemplo, plantar un gran disipador de calor y unidad de refrigeración por aire en la parte superior de un potente chip) para disipar el calor.

La resistencia eléctrica interna es la razón por la cual todas las baterías tienen un cierto “límite de drenaje” que no pueden superar. Algunas unidades más avanzadas pueden consumir hasta 20 amperios, lo que las hace capaces de cargarse y descargarse rápidamente bajo grandes cantidades de estrés, pero siempre llegará a un techo que hace que sea peligroso o imposible trepar.

El grafeno aumenta drásticamente este techo a niveles impresionantes debido a su casi total falta de resistencia interna. Dado que genera muy poco calor e incluso disipa el calor que recibe muy rápidamente, múltiples capas en una batería pueden hacerla mucho más resistente frente a ciclos intensos de carga / descarga.

En términos más simples, esto significa que, en teoría, puede mejorar una batería de iones de litio con grafeno para que sea capaz de cargarse y descargarse cómodamente a potencias increíbles, como 60 vatios aproximadamente, y hacerlo sin afectar gravemente su longevidad . De hecho, si las afirmaciones actuales son ciertas, el grafeno puede incluso hacer que las baterías puedan sufrir muchos más ciclos de carga a lo largo de su vida útil de lo que lo hacen actualmente.

Lo que el grafeno no puede hacer

El grafeno es un pony de un solo truco muy simple. Solo estamos realmente intrigados por el material porque puede conducir la electricidad de manera mucho más eficiente que otros superconductores que hemos usado en el pasado. Está hecho de un elemento muy común que se encuentra en el universo y no requiere una extracción intensa de recursos preciosos. Sin embargo, la tecnología de baterías de dispositivos tiene múltiples demandas que actualmente están ejerciendo presión sobre los fabricantes.

Por un lado, los dispositivos portátiles más avanzados que usamos hoy en día, como teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles, sufren actualmente un problema de capacidad. Hay un uso limitado que se puede sacar de una batería de iones de litio, y el grafeno no hace nada para solucionarlo.

Afortunadamente, la capacidad no se convierte en un problema debido a la capacidad del grafeno para ayudar a las baterías a absorber enormes cantidades de energía, lo que hace que el ciclo de carga sea mucho más corto y, por lo tanto, menos doloroso para un uso intenso.

¿Puede obtener baterías mejoradas de grafeno ahora?

A principios de 2020, cuando se publica esto, algunas empresas son pioneras en los bancos de energía mejorados con grafeno. Entre estos se encuentran el Apollo Traveler de Elecjet y los bancos de energía G-Pro o G-Max de Real Graphene, que cuentan con una capacidad de 5,000 a 20,000 mAh.

Actualmente, no podemos encontrar ningún teléfono inteligente disponible comercialmente con baterías mejoradas con grafeno, lo que significa que estos bancos de energía están restringidos a solo cargarse ellos mismos rápidamente. Sin embargo, no entregarán la misma corriente a los teléfonos inteligentes, ya que una batería normal se dañaría con un ciclo de carga que ocurre a unos 60 vatios. Todos estos bancos de energía se pueden cargar en menos de una hora, lo cual es impresionante considerando la capacidad que pueden tener.

En el futuro, quizás los fabricantes de teléfonos se den cuenta de estos productos y comiencen a fabricar dispositivos que puedan alcanzar niveles similares de corriente durante una carga sin causar daños. Por el momento, probablemente darán pequeños pasos en esa dirección.

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