Las investigaciones del Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) para validar la viabilidad del uso del grafeno para aumentar la capacidad de las baterías de ion litio están dando buenos resultados en el desarrollo del proyecto eGRAF. Las características de este material permiten su aplicación para crear sensores de temperatura para el almacenamiento energético.
Los objetivos de este proyecto consistían en validar el empleo de materiales basados en grafeno para su aplicación en el campo de la energía, tanto en la construcción y desarrollo de nuevos dispositivos, para generación de energía que actúen como sensores inteligentes, como en la fabricación de baterías de ion litio con mayores capacidades que los actuales que emplean grafito.
Para aumentar la capacidad específica de las baterías, los investigadores de ITE han validado la incorporación de nanoplatelets de grafeno de pocas capas en la composición de electrodos para su uso como ánodos para baterías de ion litio. Además, han determinado la existencia de multitud de tipos de grafenos, con propiedades morfológicas diversas y con propiedades distintas que permiten modificar las propiedades de las baterías en términos de capacidad en función de su aplicación.
Sensores de temperatura
Por otro lado, ITE ha desarrollado sensores basados en materiales grafénicos, un material con propiedades en términos de conductividad eléctrica, térmica y resistencia mecánica, que pueden actuar como sensores de temperatura. El control de la temperatura en las baterías es un factor a tener en cuenta, ya que su estado de salud y vida útil depende de una buena gestión de los procesos de carga y descarga en función de la temperatura alcanzada para evitar sobrecalentamientos no deseados.
La aplicación de los sensores de temperatura basados en grafeno puede ser en cualquier industria, ya que la temperatura es un parámetro que se determina en cualquier etapa de un proceso productivo, el almacenaje de materias primas o productos e incluso en el confort de los equipos de trabajo. Especialmente interesante es en el sector medioambiental para su monitorización o para dispositivos biomédicos e IoT.
Resultados del proyecto eGRAF
Los resultados que aporta eGRAF en el uso del grafeno muestran que este material ofrece una reducción de los costes a nivel de producción por el uso de técnicas sencillas y fácilmente escalables como son la deposición por spray o la impresión digital y reducción de costes por la eliminación de sensores de platino (un metal precioso) ampliamente usados en el sector industrial.
Además, disminuye el impacto medioambiental al ser sensores más sostenibles y su proceso de fabricación por impresión digital tiene la capacidad de poder incorporar el sensor en la pieza o lugar de interés.
Respecto al almacenamiento de energía, el aumento de la capacidad de las baterías y la reducción de su peso permite tener baterías más pequeñas, ligeras y, por tanto, una mayor satisfacción de los usuarios finales.