Material a base de grafeno optimizado para su uso como electrodo en capacitores electroquímicos (ECs), para el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía eléctrica que requieran alta potencia. El material utilizado para la elaboración del electrodo será obtenido desde la corteza de Pinus radiata y de los biocarbonos derivados de la pirolisis de ésta (TBC).

Qué problema resuelve esta capacidad

Alternativa amigable con el medioambiente, ya que los procesos y materias primas en los que se basa el material para ser usado como capacitor no son tóxicos ni generan problemas de disposición final. Al mismo tiempo se debe verificar que los materiales en desarrollo sean competitivos en términos de costos (proyecto aún en desarrollo).

Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad

* En primer lugar, se ha obtenido un material a base de grafeno con mayor área superficial (> 2400 m² g-1) y con un ancho promedio de poro de 1 nm que los materiales competidores. De igual forma, uno de los grafenos obtenidos ha mostrado un área superficial cercana a 1000 m2 g-1, que aun siendo un área superficial inferior a la del material que lo origina y de los carbonos comerciales empleados para los ECs, este grafeno mostró un ancho de poro de tan sólo 0.52 nm, que corresponde a un material ultramicroporoso (diámetro < 0.7 nm). Por lo tanto, podemos hipotetizar que los materiales de grafeno a desarrollar en el presente proyecto tendrán propiedades electrónicas superiores que los actualmente en el mercado. * En segundo lugar, existe información bibliográfica que sugiere que el producto a desarrollar tendrá una superficie química bien definida con una alta presencia de grupos oxigenados del tipo quinonas, mucho mayor que la reportada por los productos comerciales (como la cáscara de coco) dada la naturaleza fenólica del precursor de carbono que emplearemos en el presente proyecto. Lo anterior, conllevaría a reacciones pseudo-faradaicas que incrementarían los valores de capacitancia del material de carbono dado que es ampliamente conocido el hecho que este tipo de grupos funcionales del tipo quinona _, son responsables de las interacciones electrostáticas en las capas laminares grafeno, proporcionando una mayor conductividad eléctrica a este material_. Esto último ha sido recientemente demostrado por nuestro grupo con materiales compuestos a base de grafeno y silica biogénica derivados desde cascaras de arroz. * Por último, los materiales propuestos se harán dentro del marco de la bioeconomía o economía circular, y su producción es totalmente sustentable y eco-amigable, debido a que se prepararán desde residuos de biomasa y/o derivados de ésta. Unido a esto, los buenos rendimientos del producto que hemos alcanzado a la fecha (cerca de un 25%), los cuales son mayores o similares a los obtenidos desde otros precursores (como la cáscara de coco), y que incluso esperamos subirlos hasta un 40%, esperamos lograr una disminución sustancial de los costos asociados a la producción de materiales a base de grafeno.

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

TRL 3