Chile
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| Tiempo de lectura 5 minutos |
| Un equipo de investigadores chilenos, académicos de la Universidad de Santiago de Chile han logrado un avance científico significativo al adaptar un tipo de cristal metal-orgánico para almacenar energía de manera eficiente. Este descubrimiento, que podría revolucionar la industria del almacenamiento energético, se centra en la capacidad del cristal para actuar como supercondensador, generando y almacenando electricidad con una rapidez y eficiencia sin precedentes. Esta tecnología podría tener un impacto significativo en el desarrollo de automóviles eléctricos, baterías de alto rendimiento y otras aplicaciones que requieren una liberación rápida de energía. |
Estructuras Metal-Orgánicas (MOFs). Materiales Prometedores para el Almacenamiento de Energía
Las estructuras metal-orgánicas (MOFs), una nueva clase de materiales híbridos, están siendo investigadas por su potencial como electrodos activos en dispositivos de almacenamiento de energía, incluyendo baterías recargables y supercondensadores (SC). La estructura de los MOFs se basa en la coordinación de iones metálicos con ligantes orgánicos, formando estructuras porosas con una amplia superficie, composición química ajustable y disposición periódica. Estas características convierten a los MOFs en candidatos atractivos para su aplicación en el campo del almacenamiento de energía.
Supercondensadores: Almacenamiento energético de alto rendimiento para el futuro
Al encender el motor de un vehículo, entran en acción dos tipos de dispositivos de almacenamiento: aquellos que, como las baterías de iones de litio, almacenan grandes cantidades de energía y los condensadores, que la suministran rápidamente. Los supercondensadores, una nueva clase de dispositivos, prometen combinar ambas características: almacenar grandes cantidades de energía y suministrarla en ráfagas instantáneas. Sin embargo, su capacidad de almacenamiento aún es limitada en comparación con las baterías de iones de litio. Por ello, la búsqueda de nuevos materiales para mejorarla, como el cristal metal-orgánico a base de níquel, es crucial para impulsar su desarrollo y obtener mayor estabilidad, eficiencia y una vida útil más larga.
En esta búsqueda, Carolina Andrea Manquián Villalobos, doctorante en Ciencias de la Ingeniería, mención Ingeniería de Materiales de la USACH, junto a un equipo de científicos del Instituto Milenio de Investigación en Óptica, la Universidad de Santiago, Universidad Técnica Federico Santa María y la Universidad Austral, realizaron este increíble descubrimiento.
Nano MOF de níquel: Nueva frontera en almacenamiento energético
La Dra(c) Manquián Villalobos, comenta: "Estas estructuras conocidas como “Metal-Organic Frameworks” (MOFs) son materiales que, debido a su adaptabilidad y su estructura controlable, han sido estudiadas y aplicadas, por ejemplo, en medicamentos, absorción y filtros de gases, en óptica, y en dispositivos de Almacenamiento de Energía. Es en esta última línea donde se centra mi trabajo de tesis, en el que logramos crear un nano MOF basado en níquel, homogéneo y sin impurezas que es capaz de almacenar energía".
El Dr. Dinesh Pratap Singh, director de tesis doctoral Manquián, mencionó que "los Supercondensadores son el futuro en el almacenamiento energético, ya que pueden guardar grandes cantidades de energía y se pueden cargar y descargar rápidamente. Pueden cargarse en milisegundos y microsegundos y tener una vida cíclica muy larga (más de 20 mil ciclos cuando hay baja capacidad de retener energía)". El profesor Singh, a su vez agrega que: "Aquí hemos logrado sintetizar un Nano MOF, a base de níquel, mediante un proceso sencillo y controlado de agitación magnética. Este MOF tiene una alta capacidad de almacenamiento para ser usado como electrodo en Supercondensadores".
El Dr. Singh destaca que: "Este material puede ser útil en la industria de los dispositivos de Almacenamiento de Energía, como las baterías de iones de litio, las pilas de combustible, etc. Su fácil síntesis, buen rendimiento, gran pureza y alto rendimiento lo hacen adecuado para Supercondensadores que pueden aplicarse en diversas tecnologías, como automóviles, autobuses, trenes, grúas y ascensores, donde se utilizan para el frenado regenerativo".
EQUIPO DE INVESTIGADORES
| AUTORES | INSTITUCION |
| Carolina Manquian |
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| Alberto Navarrete |
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| Leonardo Vivas |
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| Loreto Troncoso | Instituto de Ingeniería Mecánica, Instituto Milenio MIGA, Universidad Austral de Chile |
| Dinesh Pratap Singh |
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Fuente
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