Una batería inventada por Edison vuelve a la vida con grafeno

El grafeno , el material que se postula como una completa revolución de casi cualquier tecnología presente, ha llegado para mejorarlas. Un grupo de investigadores de la Universidad de Stanford ha utilizado grafeno y nanotubos de carbono —hilos creados con grafeno— para multiplicar por mil su velocidad de carga y descarga . Una mejora espectacular que revive estas baterías confiriéndoles nuevas capacidades. «Espero que podamos darle a las baterías de níquel-hierro una nueva vida», dijo Hongjie Dai, profesor de dicha universidad.

Las baterías de níquel-hierro son baratas de fabricar, seguras y duraderas. Este nuevo avance, publicado en la revista científica Nature Communications , mantiene el precio ajustado y les suma la capacidad de cargarse y descargarse en apenas segundos —cuando antes les habría supuesto horas—. «Nuestra batería probablemente nunca alimentará coches eléctricos porque la densidad energética no es la ideal», asegura Wang, lider del proyecto, «pero podría ayudar a las baterías de litio dando un empujón de energía para mayores aceleraciones ».

Edison creó las baterías de niquel-hierro como una alternativa barata y segura de las de ácido y plomo. El diseño básico consiste en dos electrodos —uno de níquel y otro de hierro— sumergidos en una solución alcalina. «Es importante resaltar que tanto el níquel como el hierro son dos materiales muy abundantes en la Tierra», aclaró Dai.

Puesto que era conocido que el carbono mejoraba la conductividad entre electrodos , los investigadores fabricaron los electrodos con grafeno —una capa finísima de átomos de carbono en forma de panal de abeja— . «En los electrodos convencionales la gente mezcla al azar tanto el hierro como el níquel con el carbono», afirmó Wang. «Nosotros hicimos crecer nanocristales de óxido de hierro sobre grafeno, y nanocristales de hidróxido de níquel sobre los nanotubos de carbono». Esto permite a las cargas eléctricas moverse muy rápido entre los electrodos.

Las principales ventajas de las baterías mejoradas residen en su fiabilidad y en su velocidad de carga y descarga. Además de usos como refuerzo de otras baterías, sus creadores postulan con usos militares . «Si necesitan cargar algo muy rápido», afirma Wang.

En general, es útil como respaldo de otras baterías o de cualquier aparato eléctrico que pueda requerir de una gran carga en muy poco tiempo. Según los investigadores, que crearon un prototipo de 1 voltio, el modelo es escalable y se pueden producir versiones mucho más grandes. Su único problema, asegura Wang, es que pierden en torno a un 20% de su capacidad tras 800 ciclos de carga y descarga. Esto, que no es tan grave en otro tipo de baterías más lentas, puede ser el principal impedimento para que esta nueva tecnología se asiente.