Supercondensatore a base di Rame e Grafene

I ricercatori della Rice University hanno ottimizzato la tecnologia dei nanotubi di carbonio che sarà alla base delle batterie del futuro. Stando ai ricercatori, il materiale impiegato nel loro progetto è il migliore quando si parla di immagazzinamento energetico. Il nuovo materiale è definito ibrido perché combina una lamina bidimensionale di nanotubi in una struttura tridimensionale che incorporando elettrodi metallici, non ha bisogno di basi d’aggancio meccaniche. Il risultato appare come “una fortesta di nanotubi di carbonio”.

Il materiale è stato definito ‘seamless’, letteralmente, “privo di giunzioni”. Questa innovazione permette di estendere al massimo la superfice disponibile, fattore determinante quando si parla di accumulatori energetici. La necessità delle giunzioni è stata spazzata via da un legame covalente tra due atomi di carbonio adiacenti.

Altri ricercatori hanno provato a “incorporare” i nanotubi di carbonio in un elettrodo metallico. I tentativi non hanno mai prodotto risultati promettenti proprio a causa delle giunzioni tra nanotubi ed elettrodo: il nanotubo nell’interfacciarsi con l’elettrodo metallico creava una barriera elettronica. Nel modello della Rice University si può osservare un elettrodo metallico (rame) sul quale si ergono nanotubi di grafene. Le due differenti componenti sono tenute adese tra loro grazie a un legame di natura chimica, ciò significa che gli elettroni potranno continuare il loro flusso senza difficoltà.

Nella foto, in rosso i legami chimici che uniscono i nanotubi al rame

“Questa strategia ad alta efficienza ci consente di ottenere una superficie di 2,000 metri quadri per ogni grammo di materiale impiegato. E’ una superficie enorme.” Afferma il professor Tour, ingegnere meccanico e ricercatore della Rice University. “Le prestazioni osservate nel nostro progetto, mostrano il miglior supercondensatore a base di carbonio mai realizzato prima”.

Il connubio tra nanotubi di carbonio ed elettrodi metallici ha un grosso potenziale di impiego. Potrebbe essere il protagonista di tutte le tecnolgoie future che prevedono lo stoccaggio energetico. Il supercodensatore potrebbe accumulare una quantità di carica elettrica eccezionalmente grande rispetto alle attuali innovazioni.

Pubblicato da Anna De Simone il 5 Dicembre 2012