Convertir una lámina de óxido de grafito en un supercondensador operativo

Fabricar, a partir de óxido de grafito, un supercondensador completo, ha resultado ser una labor simple. Pero hasta que un laboratorio dedujo cómo hacerlo, dicha fabricación parecía muy difícil e intrincada.

El equipo de Pulickel Ajayan y Wei Gao, de la Universidad Rice, descubrió que era factible transformar una lámina de óxido de grafito en un supercondensador funcional grabando patrones especiales sobre la misma con un láser.

Los científicos ya sabían que el calor de un láser podía convertir el óxido de grafito (la forma oxidada del grafito) en una variedad del mismo que es un conductor eléctrico.

Mediante los patrones especiales de esta forma conductora de óxido de grafito, grabados en láminas delgadas de este material, los investigadores de la Universidad Rice convirtieron dichas láminas en supercondensadores, capaces de almacenar y liberar energía durante miles de ciclos.

Un descubrimiento sorprendente fue que el óxido de grafito, cuando se hidrata, puede alojar iones y servir como un electrolito sólido y como un separador eléctricamente aislante. Esto es bastante fácil, ya que el óxido de grafito absorbe agua como una esponja y puede contenerla hasta en el 16 por ciento de su peso.

El hallazgo decisivo es que el óxido de grafito, cuando contiene agua, actúa como un conductor iónico.

Para construir un supercondensador totalmente funcional, los materiales conductores de los electrodos necesitan estar separados por un aislante que contenga el electrolito. Cuando los patrones grabados con láser en el óxido de grafito sometido al tratamiento están separados por el óxido de grafito convencional, el material se convierte en un dispositivo de almacenamiento de energía.