El hollín de las velas permitirá fabricar baterías para coches eléctricos más baratas y eficientes

MADRID, 15 Oct. (EUROPA PRESS) -

Un estudio liderado por el profesor del Departamento de Ingeniería Química en el Instituto Indio de Tecnología, Chandra Shekhar Sharma, ha determinado que el hollín de las velas puede ser la fuente de carbono más barata y eficaz que existe para la fabricación de baterías de gran potencia

El doctor Sharma y su colega el doctor Manohar Kakunuri encontraron un estudio publicado hace unos años en la revista 'Science' según el cual el hollín de las velas tiene propiedades superficiales superhidrófobas. Con estos datos decidieron analizar a fondo este material compuesto de carbono, encontraron que tiene unas propiedades electroquímicas excepcionales y lo sometieron a diversas pruebas.

Tras la investigación, utilizando cristalografía de rayos X y microscopía, han publicado los resultados de su trabajo en la revista 'Electrochimica Acta' que edita Elsevier.

El eststudio indica que el carbono del hollín de vela es muy adecuado para su uso en baterías de iones de litio de gran potencia, debido a la forma y configuración de sus nanopartículas. Además, el hollín de vela se puede producir de forma rápida y sencilla, es un método escalable y con posibilidades industriales para la fabricación de baterías, según han indicado los expertos.

Los investigadores analizaron el hollín recogido de la punta de una llama de vela y de la zona central de la misma y comparon su tamaño, su forma y la estructura del carbono producido. Los resultados mostraron que en el proceso de combustión se forman nanopartículas de carbono de entre 30 y 40 nanómetros de diámetro que están unidas entre sí en una red interconectada.

También encontraron que el hollín recuperado de la punta, que arde a 1400 grados Celsius, tiene menos impurezas, por lo que tiene mayor rendimiento como conductor eléctrico.

"La estructura de las nanopartículas de carbono del hollín de las velas forma un patrón muy particular, como un fractal. Creemos que esta es la razón por la que este hollín se comporta de esta manera, repele el agua y tiene una carga eléctrica, a diferencia de otras fuentes de carbono", ha explicado Sharma.

REVOLUCIÓN EN BATERÍAS

Muchos dispositivos emplean baterías de iones de litio como fuente de energía, desde 'smartphones' y cámaras digitales hasta automóviles e incluso aviones. Estas baterías funcionan al tener dos materiales cargados eléctricamente, los electrodos, suspendidos en un líquido para producir una corriente.

El carbono se utiliza como uno de esos materiales en las baterías más pequeñas, como las de los smartphones. Sin embargo, para las baterías más potentes, como las utilizadas en los coches eléctricos, el carbono no es adecuado. En forma de grafito, el carbono tiene una estructura cristalina estable, que no es suficiente para producir la intensidad de corriente requerida.

Los investigadores analizaron la eficacia del hollín como material conductor para su uso en una batería. La eficacia de las baterías y de los materiales utilizados puede ser probado a través de la técnica llamada de carga y descarga cíclica (CCD). La velocidad de carga y descarga refleja la potencia de la batería; cuanto mayor sea la tasa, más potente es la batería se puede utilizar para el vehículo eléctrico para acelerar el coche.

Los resultados mostraron que el carbono del hollín de las vela, a diferencia del grafito, alcanza tasas muy altas, suficientes para su uso en baterías de automóviles. Y no sólo es la tecnología eficiente y rentable, sino que también se puede emplear a escala industrial.

Sharma estima que un coche híbrido necesitaría 10 kilos de hollín de carbono, una cantidad que se deposita en una hora utilizando velas. "Estamos muy entusiasmados con los resultados. Este nuevo enfoque es muy fácil, y los costes de producción son mínimos", explica el científico indio.

Del mismo modo, ha declarado que está convencido de que este material "puede revolucionar las tecnologías disponibles en la actualidad para las baterías de litio". "Este es el primer estudio sobre este material y abre nuevas posibilidades para su uso en los electrodos", ha concluido.