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Estados Unidos

MXenes, los nuevos super almacenes de electricidad

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Existen diferentes soluciones para almacenar la energía eléctrica: las baterías electroquímicas de litio, por ejemplo, almacenan grandes cantidades de energía, pero requieren largos tiempos de carga. Los supercondensadores, por su parte, son capaces de absorber o liberar energía eléctrica con extrema rapidez, pero su capacidad de almacenamiento es mucho menor. Ahora llega una nueva alternativa:  los MXenes, nanoláminas capaces de almacenar de manera ultra rápida gran cantidad de electricidad.
MXenes, los nuevos super almacenes de electricidad

Los MXenes se están investigando desde el año 2011. Descubiertos por investigadores de la Universidad de Drexel (Filadelfia, EEUU), se trata de una nueva clase de materiales 2D (como el grafeno, a base de láminas con un grosor del orden de una molécula), altamente conductores y capaces de almacenar enormes cantidades de carga.  En concreto, se investiga con las nanoláminas Ti3C2Tx, compuestas por titanio (Ti), Carbono (C) y Tx, que describe diferentes grupos químicos y que son los que sellan la superficie de los MXenes.

La gran ventaja del MXene Ti3C2Tx es que capaz de almacenar tanta energía como las baterías, pero puede cargarse o descargarse mucho más rápido que estas, en apenas unas decenas de segundos. Los supercondensadores son tan rápidos o más, pero absorben la energía mediante la adsorción electrostática de cargas eléctricas; por el contrario, en los MXenes la energía se almacena en enlaces químicos en su superificie, haciendo que el almacenamiento de energía sea mucho más eficiente.

En la investigación participan científicos de la Universidad de Drexel y del Centro Helmholtz de Materiales y Energía (Berlín, Alemania), quienes han utilizado por primera vez la espectroscopia de absorción de rayos X "blandos" (con longitud de onda más larga que la de los rayos X "duros") para investigar muestras de MXene. Los autores del estudio han encontrado, además, que utilizar  moléculas de urea intercalas en los MXenes cambia significativamente sus propiedades electroquímicas y aumenta de forma notable su capacidad de almacenamiento.


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