Datos de contacto
Entidad: Instituto IMDEA Materiales
Persona responsable: Vinodkumar Etacheri
Email: vinodkumar.etacheri@imdea.org
Web de la entidad: http://www.materials.imdea.org
Razón social: Tecnogetafe, Calle Eric Kandel, 2, 28906 Getafe, Madrid
Teléfono de contacto: +34 915 49 34 22
Descripción del producto/tecnología que integra grafeno
Naturaleza: Producto/Tecnología con grafeno en desarrollo
Nombre del producto/tecnologia: Baterías recargables que contienen electrodos con nanoplatelets de grafeno
Descripción:
La tecnología consiste en baterías recargables Li-ion, Li-S y Li-S con electrodos con nanoplatelets de grafeno.
- En el caso de las baterías Li-ion los nanoplatelets de grafeno funcionan como ánodos y han demostrado un rendimiento electroquímico superior comparado con ánodos comerciales de grafito.
- Los nanoplatelets de grafeno con nanopartículas de azufre se utilizan como cátodos en las baterías Li-S.
- En el caso de baterías Li-O2, los nanoplatelets de grafeno y sus híbridos con catalizadores ORR y OER se usan como material activo para el cátodo.
Tipo de grafeno utilizado: Multicapa (entre 2-10 capas)
Valor añadido respecto a otros productos/tecnologías:
- Los electrodos con nanoplatelets de grafeno mejoraron la capacidad específica y redujeron el tiempo de carga de las baterías Li-ion. El rendimiento electroquímico es superior al del grafito comercial utilizado en la generación actual de baterías Li-ion.
- Los electrodos híbridos azufre-nanoplatelets de grafeno mejoraron la eficiencia y redujeron la capacidad de descarga de las baterías Li-S. La estabilidad y eficiencia de ciclo son mejores que en baterías Li-S comerciales basadas en carbono.
- Los nanoplatelets de grafeno actúan como un sustrato superior a la hora de reducir el oxígeno de baterías Li-O2. Los cátodos basados en grafeno de las baterías Li-O2 exhiben una capacidad específica y reversibilidad superiores en comparación a los cátodos comerciales de carbono.
Problema que se quiere resolver:
- En el caso de baterías Li-ion, los nanoplatelets de grafeno ofrecen una capacidad específica a velocidades de descarga rápidas, que no puede conseguirse utilizando electrodos de grafito comerciales.
- Los nanoplatelets de grafeno impregnados con nanopartículas de azufre resuelven el problema de formación de polisulfuro y permiten extender el ciclo de vida.
- En el caso de las baterías Li-O2, los nanoplatelets de grafeno presentan un rendimiento superior como sustrato para reducir oxígeno comparado con los cátodos comerciales basados en carbono.
Indicadores
Imágenes o diagramas:
Figura 1: Tasa de rendimiento electroquímico de ánodos comerciales de grafito y con nanoplatelets de grafeno en media celda Li-ion
Figura 2: Tasa de rendimiento electroquímico de un electrodo híbrido grafeno-azufre en una batería Li-S
Figura 3: Perfil de carga-descarga y fotografía (inset) de la batería Li-O2 con grafeno
Referencias:
Gobierno regional de Madrid (2016-T1/IND-1300)
Publicaciones en proceso
Mercado
Retos de la sociedad a los que se puede aplicar el producto/tecnología: Transporte, Energía
Potenciales sectores de aplicación: Coches eléctricos, electrónica, redes de almacenamiento de energía
Grado de desarrollo (TRL) del producto o tecnología: TRL 4: Tecnología validada en laboratorio
Potencial período para llevar el producto/tecnología a TRL 9: Medio (3-5 años)
