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Un nuevo tipo de electrodo llamado MXene resuelve el problema del tiempo de carga de la batería de su teléfono inteligente. Su teléfono celular se puede cargar en segundos.

El talón de Aquiles de los dispositivos móviles es la batería. La Tiempo de autonomía y la necesidad de carga constante se han convertido en un verdadero dolor de cabeza para todos, y en el desafío de los ingenieros de teléfonos inteligentes. La batería se agota muy rápidamente y debe recargarse varias veces al día. Lo que significa largos tiempos de espera.

El material

Un equipo de investigación de la Universidad de Drexel en Filadelfia (EE. UU.) Dirigido por el Yuri Gogotsi, Desarrolla un modelo de batería compuesto por electrodos especiales que permitiría una carga ultrarrápida de nuestros dispositivos móviles.

Este nuevo tipo de electrodo, que carga la batería en solo unos segundos, utiliza un nanomaterial bidimensional llamado MXene, que tiene una capacidad muy alta de conductividad eléctrica. En un futuro no muy lejano, las baterías convencionales podrían cargarse al mismo ritmo que los supercondensadores.

Los problemas con las baterías convencionales

Baterías de iones de litio tradicionales Trabajan mediante procesos químicos. Modelos comunes constan de dos electrodos, Se trata de celdas electroquímicas, una con carga positiva (cátodo) y la otra con carga negativa (ánodo). Los electrodos son conductores eléctricos que se utilizan para hacer contacto con los electrolitos. Esto permite que los iones pasen entre los electrodos y que la corriente eléctrica fluya desde la batería y alimente el dispositivo.

Estas baterías tienen una vida útil más larga o más larga Habilite más ciclos de carga, pero también tienen sus desventajas. Dentrodurante el reposicionamiento de iones Como regla, se desarrollan pequeñas acumulaciones Esto puede impedir el contacto entre los electrodos positivo y negativo, lo que puede provocar un cortocircuito. Para prevenir tal formación de dendrinaLos diseños actuales incluyen un electrodo de grafito que está lleno de litio en lugar de litio puro.

Yury Gogotsi y su equipo encontraron una solución Para evitar la formación de dentrinas: Utilice nanodiamantes. En un estudio publicado en naturalezaLos autores señalan que no se encontró formación de detrina en una prueba de carga y descarga de 200 horas. Gogotsi asegura: “Todavía es difícil estar 100% seguro de que los dentrinos nunca crecerán. Es necesario realizar pruebas más exhaustivas. “

El material revolucionario

Por otro lado, Las baterías compuestas MXene funcionan con procesos físicoslo que le da una velocidad de carga mucho más rápida a los dispositivos que lo tienen. Este material se caracteriza por su alta conductividad gracias a tu estructura porosa Esto permite que los iones circulen por autopistas de alta velocidad en lugar de las carreteras convencionales de baterías normales, explica María Lukatsakaya, también investigadora involucrada en el proyecto.

Gogotsi explica que Los electrodos MXene se cargan en milisegundos. gracias a la alta conductividad del material. Estos nuevos electrodos consiguen así una mayor densidad eléctrica su eficiencia debe ser comparable a la de los supercondensadores y su rendimiento, Esto hace que los costos de energía sean mucho más bajos.

MXene, ¿qué eres? compuesto de titanio y carburo de molibdeno, Funciona de manera similar a la gráfica, es decir, consta de capas muy pequeñas que se encuentran una encima de la otra. Así se produce este nanomaterial, que tiene una tecnología clave para acelerar el tiempo de carga. Este material revolucionario también Está rodeado de óxido o metal junto con un hidrogel, lo que permite que sus iones se muevan libremente. Esto hace que MXene sea un excelente conductor y los electrodos se cargan en milisegundos.

La batería almacena la energía en los electrodos durante el proceso de carga y luego suministra el flujo de corriente medido para los dispositivos. La composición de Las baterías proporcionarían a los dispositivos una reserva de energía extremadamente potente eso permitiría una mayor capacidad de carga en solo unos segundos.

En un futuro no muy lejano

La llegada de este material a los teléfonos móviles no seria muy complicado ya que este proyecto se desarrolló con baterías actuales. Para ellos solo sería necesario reemplazar electrodos viejos para la nueva carga rápida.

Las pilas utilizadas para probar esta técnica son de un tamaño muy pequeñopor lo que los investigadores de Drexel deben obtener Utilice esta técnica con baterías más grandes como teléfonos celulares o autos.

Una vez que se resuelve el problema y los desarrolladores del material aumentan su densidad, No lleva mucho tiempo adaptarse a la batería de su teléfono. Ahora mismo, tendrás que esperar varios años para disfrutar de esta carga ultrarrápida.

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