El material consiste en nanocelulosa y un polímero conductor. Una hoja de 15 centímetros de diámetro y unas pocas décimas de milímetro de espesor puede almacenar tanto como 1 faradio, que es similar a los supercondensadores actualmente en el mercado.
“Las películas delgadas que funcionan como condensadores han existido durante algún tiempo. Lo que hemos hecho es producir el material en tres dimensiones. Podemos producir láminas gruesas”, dijo Xavier Crispin, responsable de la investigación.
Es un producto soñado en un mundo en el que el aumento del uso de energías renovables requiere nuevos métodos de almacenamiento de energía de verano a invierno, de un día de viento a uno de calma, de un día soleado a uno cubierto de nubes.
El material papel-batería tiene el aspecto y el tacto de un papel ligeramente plástico y los investigadores lo utilizaron para hacer un cisne de origami, lo que da una idea de su solidez.
La base estructural del material es la nanocelulosa, fibras de celulosa que, utilizando agua a alta presión, se descomponen en fibras de tan solo 20 nanómetros de diámetro. A las fibras de celulosa en una solución de agua se les añade un polímero cargado eléctricamente también disuelto en agua. El polímero forma entonces una capa fina alrededor de las fibras.
“Las fibras cubiertas están enredadas, y el líquido que hay en los espacios entre ellas funciona como un electrolito”, dijo Jesper Edberg, co-autor de la investigación.
Este nuevo material de celulosa-polímero ya ha establecido varios records como en la conductividad simultánea de iones y electrones, lo que explica su excepcional capacidad de almacenamiento de energía, la mayor carga y capacitancia en electrónica orgánica, 1 culombio y 2 faradios; corriente medida más alta en un conductor orgánico, 1 amperio; y la mayor transconductancia en un transistor, 1 siemens.
A diferencia de las baterías y condensadores actualmente en el mercado, el papel-batería se produce a partir de materiales simples: celulosa renovable y un polímero fácilmente disponible. Es ligero de peso, no requiere productos químicos peligrosos o metales pesados y es resistente al agua.
El nuevo papel-batería es igual que la pulpa normal, que tiene que ser deshidratada para fabricar papel. Sin embargo ahora el reto para los científicos es desarrollar un proceso a escala industrial, el cual afortunadamente el proyecto ya ha recibido una financiación de 3.7 millones de euros para lograrlo.
Vía: Unocero
