Grafè; el futur de l’emmagatzematge d’energia?

El carboni, base de tota la vida coneguda a la terra, ens ha tornat a sorprendre.

L’Acadèmia Sueca de les Ciències, amb els anteriors mots, el passat octubre de 2010 va anunciar que els guardonats amb el Premi Nobel de Física 2010 serien Andre Geim i Konstantin Novoselov pels seus reeixits estudis en un nou material bidimensional, el grafè.

Investigadors d’arreu ens vàrem sentir atrets pel descobriment i pel nou material, sobretot pel senzill i, alhora, genial mètode d’obtenció que varen seguir els guardonats. L’exfoliació de les capes de carbonis d’una peça de grafit amb un tall de cinta adhesiva… procediment de pel·lícula.

En diverses ocasions hem parlat del garfè al bloc Catquímica i avui tornem a fer-ho mirant-lo des del punt de vista d’un dels grans reptes sobre els quals la química i la tècnica haurà de respondre els propers anys. Concretament parlem del gran repte energètic.

Llegeixo una entrada al bloc NeoFronteras que em porta a conèixer un recent article publicat a Nano letters (Nano Lett., 2011, 11 (7), pp 2644–2647), titulat Graphene-Wrapped Sulfur Particles as a Rechargeable Lithium–Sulfur Battery Cathode Material with High Capacity and Cycling Stability.

Els autors d’aquest article (investigadors de la Stanford University) ens preseneten una bateria de liti millorada amb sofre i grafè. En aquestes bateries trobem el càtode format per grafè i sofre, mentre que l’ànode està fet de silici.

Per altra banda, al bloc també descobreixo la recerca d’investigadors de la Monash University, basada en la utilització del grafè i l’aigua per a obtenir un condensador per a emmagatzemar energia elèctrica. Es tracta de fer servir l’aigua com a medi per evitar que diverses capes de grafè s’enllacin entre elles per formar grafit (al·lòtrop més estable del carboni que no pas el grafè) i, aquesta espècie de gel de grafè, és un bon material per a emmagatzemar electricitat. D’aquesta manera s’aconsegueix un emmagatzematge d’energia com el que obtenim amb les bateries de liti convencionals amb l’avantatge afegit de la més gran velocitat de càrrega i la, gairebé il·limitada, vida del sistema.