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Baterías reforzadas con grafeno: el futuro es ahora

Aunque la tecnología de la batería se ha desarrollado paso a paso en los últimos años, no puede satisfacer las demandas de los teléfonos inteligentes modernos. Las condiciones de espacio reducido y las complicaciones con las tolerancias de carga / descarga hacen que las pequeñas computadoras que operamos con celdas de iones de litio sean una conveniencia por la que pagamos en forma de tiempos de funcionamiento cortos de la batería de varias horas y ciclos de carga prolongados. En los últimos años, sin embargo, el avance en la tecnología de fabricación de grafeno ha dado lugar a algunos de los primeros bancos de energía reforzados con grafeno disponibles comercialmente que prometen aliviar este dilema al menos un poco.

¿Qué gráfico hace

El grafeno es una capa monoatómica de carbono. Aunque está hecho del mismo material que el grafito en los núcleos de lápiz, también actúa como superconductor de la electricidad, ya que es tan delgado que solo ocupa aproximadamente dos dimensiones de espacio. Esto es muy valioso ya que la mayoría de los materiales que usamos para conducir la electricidad tienen cierta resistencia, lo que nos obliga a usar cantidades más grandes (por ejemplo, un gran disipador de calor y enfriamiento por aire en un chip potente) 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 cruzar. Algunas unidades más avanzadas pueden descargar hasta 20 amperios, lo que les permite cargar y descargar rápidamente bajo cargas bastante pesadas, pero siempre en algún momento chocará contra un techo que hace que sea peligroso o imposible trepar.

El grafeno aumenta drásticamente este límite superior a niveles impresionantes debido a su casi total falta de resistencia interna. Dado que genera muy poco calor e incluso disipa el calor que absorbe muy rápidamente, varias capas sobre una batería pueden hacerla mucho más resistente a los ciclos intensivos de carga / descarga.

En términos más simples, esto significa que teóricamente puede mejorar una batería de iones de litio con gráficos para poder cargarla y descargarla cómodamente con increíbles salidas de potencia, como alrededor de 60 vatios, sin afectar seriamente su vida útil. De hecho, si las afirmaciones actuales son correctas, la representación gráfica podría incluso hacer que las baterías puedan pasar por muchos más ciclos de carga a lo largo de su vida útil de lo que lo hacen actualmente.

Qué gráfico no puede hacer

El grafeno es un pony de un solo truco muy fácil. El material solo nos fascina porque puede conducir la electricidad de manera mucho más eficiente que otros superconductores que hemos usado en el pasado. Consiste en un elemento muy común en el universo y no requiere una extracción intensiva de recursos valiosos. Sin embargo, la tecnología de baterías portátiles tiene varios requisitos que actualmente ejercen presión sobre los fabricantes.

Por un lado, los dispositivos portátiles más avanzados que usamos en la actualidad, como teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles, están sufriendo actualmente un problema de capacidad. El beneficio que puede obtener de una batería de iones de litio es limitado, y el grafeno no hace nada para solucionarlo.

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Afortunadamente, la capacidad no se convierte en un problema tan importante, ya que el grafeno ayuda 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 con un uso intensivo.

¿Puede obtener baterías reforzadas con grafeno ahora?

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

Por el momento, no podemos encontrar ningún teléfono inteligente disponible comercialmente con baterías reforzadas con grafeno, por lo que estos bancos de energía se limitan a cargarse solo rápidamente. Sin embargo, no entregan la misma corriente a los teléfonos inteligentes, ya que una batería normal se dañaría con un ciclo de carga de alrededor de 60 vatios. Todos estos bancos de energía se pueden cargar en menos de una hora, lo cual es impresionante considerando su capacidad.

En el futuro, los fabricantes de teléfonos pueden conocer estos productos y comenzar a fabricar dispositivos que pueden generar amperajes similares mientras se cargan sin causar daños. Por ahora, es probable que estén dando pequeños pasos en esa dirección.