Y es que en esos artículos, grupos de todo el mundo describen las mejoras que, tanto los distintos componentes (materiales activos, electrolitos, etc.), como las diferentes configuraciones, tienen en las prestaciones de dichos dispositivos. Sin embargo, la mayoría de estos estudios son difícilmente comparables entre sí, y llegado el momento, la mejora proclamada a escala de laboratorio no se traduce en una mejora en el dispositivo real.
Empresas como Skeleton que ha contado con la inversión de Innoenergy conocen bien la necesidad del prototipado para nuevos conceptos de supercondensadores.
Por eso, en CIC energiGUNE-BRTA hemos optimizado algunos de los parámetros más importantes en el prototipado de supercondensadores electroquímicos para conseguir el mayor rendimiento de cada uno de los componentes.
Características destacables de los supercondensadores
Los condensadores electroquímicos, comúnmente conocidos como ultracondensadores o supercondensadores, son dispositivos de almacenamiento de energía que acumulan la carga de manera electrostática en la interfase entre el electrodo y el electrolito. A diferencia de las baterías de ion litio, el almacenamiento de energía en los supercondensadores no implica ni procesos faradaicos ni la inserción-extracción de iones en la estructura, lo que les confiere una serie de ventajas frente a otro tipo de tecnologías de almacenamiento de energía.
El almacenamiento electrostático, restringido únicamente a la superficie del electrodo, y la ausencia de procesos de difusión en la estructura que ralentizan tanto la carga como la descarga y generan un gran estrés mecánico en los materiales, hace que estos dispositivos presenten valores elevados de potencia y unas estabilidades excepcionales, llegando a superar el millón de ciclos de carga y descarga sin que su capacidad de carga se vea alterada significativamente.
Gracias a estas propiedades, los condensadores electroquímicos ya se usan como fuente de energía principal en sistemas de backup de memoria, sistemas de arranque (start-stop), almacenamiento de energía generada en el frenado o en autobuses y tranvías urbanos.
Radiografía de un supercondensador
Los supercondensadores están formados por dos electrodos simétricos, generalmente un carbón con alta superficie específica y una óptima porosidad nanométrica y con una cierta conductividad electrónica. Estos electrodos están impregnados de un electrolito, generalmente no acuoso, y están separados por una membrana aislante permeable a los iones, que permite la difusión de los iones hasta la superficie de los electrodos, que evita que ambos electrodos entren en contacto y que se produzca un cortocircuito.
La densidad energética de dichos dispositivos viene determinada por la cantidad de carga que se pueda acumular en la superficie (capacitancia) y el voltaje de la celda. Y su potencia está relacionada con la rapidez que tengan los iones en alcanzar la superficie del electrodo y polarizarse, de la conductividad electrónica del electrodo, así de su contacto con el colector de corriente.