Investigadores del Instituto de Nanociencia y Tecnología (INST) de Mohali han desarrollado un nuevo enfoque para mejorar el rendimiento de los supercondensadores basados en MOF. Esta técnica basada en láser permite controlar la aparición de defectos en los materiales, aumentando así las capacidades de almacenamiento de energía. Este método puede ofrecer mejoras significativas con respecto a los métodos tradicionales utilizados para crear defectos, como el recocido térmico, la exposición química y el fresado de bolas, que carecen de precisión.
Cómo la tecnología láser mejora los supercondensadores basados en MOF
En este enfoque innovador, el profesor Vivek Bagchi y su equipo del INST utilizaron irradiación láser para crear defectos y porosidad en CuZn-BTC MoF. Al ajustar cuidadosamente la potencia del láser, pudieron aumentar el área de superficie del electrodo sin cambiar la estructura cristalina del marco orgánico metálico (MOF). Los detalles de la investigación son publicado en la revista ACS Materials Letter.
Este ajuste preciso mejora el rendimiento del material al permitir una mejor difusión de iones y un mejor almacenamiento de energía. Los poros resultantes en la estructura tridimensional del MOF permiten que los iones se muevan de manera más eficiente, aumentando así significativamente la capacidad de almacenamiento de energía del dispositivo.
Los métodos tradicionales de fabricación de defectos tienden a cambiar el material o crear una estructura compuesta, reduciendo así la eficiencia. Sin embargo, este método láser preserva la cristalinidad original del MOF al tiempo que mejora sus propiedades electroquímicas. Tras la exposición al láser, algunos enlaces en CuZn-MOF se rompen, creando poros que mejoran la difusión de iones y mantienen intacta la estructura general.
Beneficios medioambientales y de rendimiento
En el suma Para mejorar el almacenamiento de energía, el proceso láser es más rápido, más limpio y más respetuoso con el medio ambiente que los enfoques convencionales. Esto elimina la necesidad de disolventes químicos, lo que hace que el proceso sea más seguro y rápido. Estos hallazgos, publicados en ACS Materials Letter, resaltan el potencial de aplicar este método a otros materiales MOF para mejorar el rendimiento en tecnologías de almacenamiento de energía.
