Una combinazione di due materiali ordinari - grafite e acqua - potrebbe produrre sistemi di accumulo di energia che funzionano alla pari con le batterie agli ioni di litio, ma si ricaricano in pochi secondi e hanno una durata quasi indefinita.

Dott. Dan Li, del Dipartimento di Ingegneria dei Materiali della Monash University, e il suo team di ricerca hanno lavorato con un materiale chiamato grafene, che potrebbe costituire la base della prossima generazione di sistemi di accumulo di energia ultraveloci.

“Una volta che saremo in grado di manipolare adeguatamente questo materiale, il tuo iPhone, Per esempio, potrebbe caricare in pochi secondi, o forse più veloce.” ha detto il dottor Li.

Il grafene è il risultato della scomposizione della grafite, un economico, materiale facilmente disponibile comunemente usato nelle matite, in strati spessi un atomo. In questa forma, ha proprietà notevoli.

Il grafene è forte, chimicamente stabile, un ottimo conduttore di elettricità e, importante, ha una superficie estremamente elevata.

Il Dr. Li ha affermato che queste qualità rendono il grafene altamente adatto per le applicazioni di accumulo di energia.

“Il motivo per cui il grafene non viene utilizzato ovunque è che questi fogli molto sottili, quando impilati in una macrostruttura utilizzabile, legare immediatamente insieme, riformare la grafite. Quando il grafene si accumula, la maggior parte della superficie è persa e non si comporta più come il grafene”.

Ora, Il Dr. Li e il suo team hanno scoperto la chiave per mantenere le straordinarie proprietà dei fogli di grafene separati:l'acqua. Mantenere umido il grafene - in forma di gel - fornisce forze repulsive tra i fogli e previene il re-impilamento, rendendolo pronto per l'applicazione nel mondo reale.

“La tecnica è molto semplice e può essere facilmente ampliata. Quando l'abbiamo scoperto, abbiamo pensato che fosse incredibile. Stiamo prendendo due di base, materiali economici – acqua e grafite – e realizzando questo nuovo nanomateriale con proprietà sorprendenti, ” ha detto il dottor Li.

Se utilizzato in dispositivi energetici, il gel di grafene supera significativamente le prestazioni dell'attuale tecnologia a base di carbonio, sia in termini di quantità di carica immagazzinata che di velocità con cui le cariche possono essere consegnate.

Il Dr. Li ha affermato che i vantaggi dello sviluppo di questa nuova nanotecnologia si estendono oltre l'elettronica di consumo.

“Ad alta velocità, sistemi di stoccaggio dell'energia affidabili ed economici sono fondamentali per la futura redditività dell'elettricità da risorse rinnovabili. Questi sistemi sono anche la chiave per l'adozione su larga scala dei veicoli elettrici.

"Il gel di grafene si sta dimostrando promettente anche per l'uso nelle membrane per la purificazione dell'acqua, dispositivi e sensori biomedici”.