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Antiguo 24/05/2013   #1
Una joven Estadounidense de 18 años ha ganado 50000 dólares de premio por inventar un supercondensador que es capaz de cargar la bateria de un Smartphone en 20 segundos, lo que tambien se podria utilizar en sistemas mas complejos como los coches electricos
http://www.teinteresa.es/tecno/inven...923308104.html
Ya era hora de que alguien inventara algo para las baterías de los móviles, porque es muy incomodo tener que andar cargando el teléfono diariamente

Salu2

Última edición por DavidMJ; 24/05/2013 a las 09:18.

DavidMJ
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24/05/2013 #2
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Artículo dijo:
Una joven inventa un mecanismo para cargar la batería del móvil en 20 segundos

Se trata de un supercondensador que funciona con una alta densidad energética y podrá utilizarse sobre le coche eléctrico del futuro.
El nuevo sistema es flexible para adaptarse a cualquier terminal y pude durar 10 veces más que las baterías tradicionales.


Eesha Khare ha inventado un mecanismo para recargar la batería de un smartphone en 20-30 segundos. Este gran invento que ha revolucionado el mundo de la tecnología ha sido desarrollado por la joven estadounidense de 18 años que ha ganado los 50.000 dólares del premio que Intel concede a los científicos jóvenes más brillantes del mundo cada año.

En un futuro no muy lejano la batería de los teléfonos móviles y portátiles podrán cargarse en un tiempo récord. Ya no hay que esperar horas a que se cargue, ni estar pendiente de cuando se te acaba la batería porque en tan sólo 20 segundos podrás solucionarlo.

Se trata de un supercondensador que funciona con una alta densidad energética. El aparato, como cualquier otro tipo de batería, es un dispositivo en el que se almacena energía eléctrica. Sin embargo, según explica Khare a la NBC, el mecanismo solo ha sido testado hasta el momento para alimentar una luz de LED, con la que ha funcionado.

Ademas, este nuevo sistema es flexible para adaptarse a cualquier terminal y puede durar hasta 10.000 ciclos de carga-descarga, diez veces más que las baterías tradicionales. Como explica Intel, el invento puede ser aplicado también sobre el coche eléctrico del futuro. Hay muchas expectativas puestas sobre esta joven promesa de California con la que ya se ha puesto en contacto Google.

Con la rápida adopción de dispositivos electrónicos portátiles, Eesha Khare, 18, de Saratoga, reconoció la necesidad crucial de los dispositivos de almacenamiento de bajo consumo. Ella desarrolló un pequeño dispositivo que cabe dentro de baterías de teléfonos móviles, lo que les permite cargar completamente dentro de 20 a 30 segundos.
Bastante confusa la redacción
Según entiendo lo que se recarga no es una batería sino un condensador.
24/05/2013 #3
Excluido


guau, si es tan asi estaria buenisimo.
es una nueva forma de hacer C. polarizados , mucho mas chicos.
para ser usado como "una bateria " estamos hablando de un C. de muchos FARADIOS.
y para ser usado en un celular >>> pequeño.

que bueno justo en este tema de los C. polarizados que tanto dolor de cabeza dan .

---------- Actualizado después de 2 minutos ----------

Fogonazo dijo: Ver Mensaje
Bastante confusa la redacción
Según entiendo lo que se recarga no es una batería sino un condensador.
si se ve como un C , esa cantida de "recargas" pinta pobre.
si se ve como una bateria es muy bueno.

pero calculo que el asunto es LA NUEVA IDEA O NUEVA TECNOLOGIA.
luego veran de especializar algunos como baterias (descarga lenta ) y otros que apunten a ser mas capacitores polarizados, quizas no para cualquier uso, pero donde vayan , pues se notara la diferencia.

eso si es como se dice .





vieron el detalle ??? unA joven lo invento.
24/05/2013 #4

Avatar de Eduardo

Fogonazo dijo: Ver Mensaje
Bastante confusa la redacción
Según entiendo lo que se recarga no es una batería sino un condensador.
Estás casi en lo cierto, lo que desarrolló la mina es un material que permite fabricar supercapacitores con 2.5 veces mas capacidad a igualdad de peso. Un trabajo meritorio y merecedor del premio.

Después entran los periodistas de tecnología (asnos con capacidad de escritura) que deben transformar esto: Sumario del proyecto en algo simpático que comenten las masas.
24/05/2013 #5

Avatar de EXELSIOR

Entonces los supercondensadores seran la nueva ayuda a problemas energeticos...
24/05/2013 #6

Avatar de Ardogan

Veo que hay una confusión de términos y características. Es bueno pero para un segmento específico de aplicaciones.

Los supercapacitores aún están lejos de de alcanzar la densidad de energía (= cantidad de energía almacenada por unidad de masa) de las celdas litio-ion:
http://batteryuniversity.com/learn/a...supercapacitor

Pero los supercapacitores sí ganan un orden de magnitud (o más con este nuevo desarrollo) en densidad de potencia (cantidad de potencia disponible por unidad de masa).

Para almacenar energía siguen siendo convenientes las baterías Li-Ion. Y el futuro del almacenamiento de energía probablemente sean las celdas de combustible (hoy el problema es lograr hacerlas de materiales baratos) antes que los supercapacitores.

Los supercapacitores servirán para aplicaciones donde se requiere entregar un pico de potencia grande mucho mayor que lo que puede dar una Li-Ion: auto eléctrico al momento de acelerar (incluso para recuperar mejor la energía del frenado por frenado regenerativo), un teléfono celular para conectarse con la estación base de la celda (picos de algunos amperes son típicos), el flash de una cámara de fotos...
Pero no son lo más eficiente para almacenar energía, de hecho tienen una auto-descarga alta (más de 50% por mes comparado con 5% de Li-Ion según el link anterior).
24/05/2013 #7
Excluido


si, se pueden ver igual, pero son distintas tecnologias.
no se si compararia de igual forma que eduardo, al final, hacen lo mismo pero de distinta manera fisico / quimicas .
una bateria de 1 amper /hora es equivalente a un capacitor de cientos de Faradios .

de la misma manera que el concepto de "capacitor " va a ir avanzando el concepto de "bateria " tambien .
24/05/2013 #8

Avatar de EXELSIOR

fernandob dijo: Ver Mensaje
si, se pueden ver igual, pero son distintas tecnologias.
no se si compararia de igual forma que eduardo, al final, hacen lo mismo pero de distinta manera fisico / quimicas .
una bateria de 1 amper /hora es equivalente a un capacitor de cientos de Faradios .

de la misma manera que el concepto de "capacitor " va a ir avanzando el concepto de "bateria " tambien .
talves pero lo unico que diferencia al condensador de la bateria es el factor tiempo...
El condensador,segun la carga de consumo aplicada se descarga a mas o menos velocidad que la de descarga en vacio...
Ahora la bateria mantiene esa carga por muuucho mas tiempo...
Ovbiamente concordando con la idea "bateria=condensador de miles de faradios"...
Pero supongamos que podemos extraer mas...
El tiempo de carga es mas...

Osea analogamente comparando...
Una bateria es una gran botella con boca chica...
Un condensador es una jarra...
Lo que entro de una...
Sale de una...
24/05/2013 #9
Excluido


no:
una bateria son placas grandes, con un electrolito de no se que , se da un efecto quimico y no se que mas, el asunto es que se almacena mucha energia.

el C. son 2 placas paralelas y casi diria que punto final.

por otro lado desde el punto de vista de si son tachos o baldes con boca grande o chica, no diria eso:
son baldes, unos mas grandes que otros, que almacenan energia lectrica y obvio la entregan si se les pide.

pero la diferencia es la forma fisica, como puse burdamente (y burramente) al principio.
25/05/2013 #10

Avatar de Eduardo

EXELSIOR dijo: Ver Mensaje
...
Hay pocos cientificos en areas especificas de esta materia que por lo general se dedican a otras cosas...
Osea yo estudio la capacidad x de un condensador del tamaño de un tacho de 200 lts...
Y un cienticico debe estar investigando si un condensador de 200 lts sirve de pisapapeles...
Un científico no estudia para que puede servir un condensador, estudia métodos de obtención y propiedades de los materiales, apuntando por supuesto a cierta área.
Las aplicaciones prácticas de esos trabajos están siempre lejos, porque todavía falta conseguir la fabricación industrial de esos materiales a costos razonables.
Y, cuando se llega a eso, como en esos años también se han producido otros desarrollos tecnológicos, el panorama de aplicaciones ya no es el mismo (para bien o para mal).

Esta chica hizo un trabajo sobre nanohilos de óxido de titanio, cuya primer aplicación posible es en supercondensadores, no hizo un sistema para cargar su teléfono en 20" como induce a pensar la noticia.
29/05/2013 #11

Avatar de Ajna

Yo tambien me quede con cara de Como que cargar la pila de un telefono en 20 segundos.

Tengo un capacitor que me obsequio un profesor, es de 400F a 2.7V ¿Sugerencias de uso?
29/05/2013 #12

Avatar de chclau

Hacete un celular que se carga en 20 segundos...

No, hacete una mini mini linterna con un LED, segun mis calculos y si el LED te consume unos 20mA, la linternita te tiene que durar como minimo cuatro horas. La macana es que el supercap se descarga solo rapido segun han dicho.
29/05/2013 #13

Avatar de EXELSIOR

chclau dijo: Ver Mensaje
Hacete un celular que se carga en 20 segundos...

No, hacete una mini mini linterna con un LED, segun mis calculos y si el LED te consume unos 20mA, la linternita te tiene que durar como minimo cuatro horas. La macana es que el supercap se descarga solo rapido segun han dicho.
se me condenso una duda en la saviola jejeejej...
400 faradios a 2.7v...
Mmmm soberana descarga debe hacer...
Pero bue...
Como dice el titulo del tema...
Supercondensador que reemplaza la bateria de un celular...

Osea...
Cuanto duraria como tal?...
Una carga rapida y una descarga lenta es lo que todos soñamos en nuestro celu...
Pero...
Cual sera la vida util de este supercap...
29/05/2013 #14

Avatar de Ajna

El supercap dice que tiene una vida util de 1500 horas a 65°C es todo lo que vi referente a la vida util.

chclau, y si le ponemos 4 leds durara una hora y se veria mas mejor. Este cap que tengo dice tener 20mili ohms de resistencia interna.

He querido ver las chispa pero no me animo que tal que se rompe jajaja y ya vi los precios en mexico ronda los 35 dolares
12/07/2013 #15
Moderador

Avatar de Nilfred

fernandob dijo: Ver Mensaje
una bateria de 1 amper /hora es equivalente a un capacitor de cientos de Faradios.
1 Ah = 1 A 3600 s = 3600 As = 3600 C
1 F = C/V
Falta V para hacer esa afirmación, si V = 3.7 V
3600 C/3.7 V = 973 F
Entonces:

Celda de 3.7 V 1 Ah = Condensador de 3.7 V 973 F

A 238.5 F/g = 4 gramos con el material de esta chica
A 80 F/g = 12 gramos con el material anterior

Si la batería de un smartphone, con mucha suerte, dura 1 día ¿Que importa que se descargue un 50% en 30 días?
12/07/2013 #16


O se me chiflo el moño o cada vez se diferencian menos, los dos acumulan energia, son en si mismos dos placas de gran tamaño separadas por un material aislante con algun tipo de electrolito( los condensadores polarizados tienen un aislante humedo), de seguir por este camino veremos como se diferencian, o empezaremos a medirle la capacidad a las baterias o los amperes a los condensadores jajaa
13/07/2013 #17

Avatar de Ardogan

el indio dijo: Ver Mensaje
O se me chiflo el moño o cada vez se diferencian menos, los dos acumulan energia, son en si mismos dos placas de gran tamaño separadas por un material aislante con algun tipo de electrolito( los condensadores polarizados tienen un aislante humedo)...
Insisto en que son diferentes, las baterías funcionan por reacciones químicas mientras que los capacitores por un fenómeno puramente eléctrico.

Nilfred dijo: Ver Mensaje
...
A 238.5 F/g = 4 gramos con el material de esta chica
A 80 F/g = 12 gramos con el material anterior

Si la batería de un smartphone, con mucha suerte, dura 1 día ¿Que importa que se descargue un 50% en 30 días?
No me cierran esas cuentas, también para un supercapacitor es necesario especificar la tensión, no solo la capacidad en faradios. No alcanza con decir cuantos litros tiene el tanque de agua, sino también hay que decir a qué altura se instala.
No es lo mismo 100 Faradios a 2.5V que 100F a 16V:
energía cap = 1/2 CV²

Ambos están omitiendo que la tensión del supercapacitor no es constante durante la descarga. Bueno, las baterías litio ion tampoco pero sí durante buena parte de la descarga.
La descarga (caída de tensión) del supercapacitor es lineal con la corriente/carga entregada, mientras que la descarga de la batería litio ion es:



Un supercapacitor no aprovecha toda la carga que tiene, sino solo la que tiene por encima de un determinado nivel de tensión, que es el nivel mínimo que precisaría el equipo para funcionar.
Sin duda que se podría aprovechar mejor un supercapacitor con un buck-boost que permita aprovecharlo hasta tensiones de 1V, (incluso 0,5V pero también pagaría las consecuencias por eficiencia reducida de elevar tensiones muy bajas, y no aportaría mucho más energía de todas formas) se estaría desaprovechando :
carga de 1Ah a 3.7V
carga de a 0.27Ah 1V
Entonces la "carga utilizable" del supercapacitor de 3.7V es de un 78%.

Repasemos los valores, el pdf dice que el supercapacitor tiene una densidad de energía de 20.1 Wh/Kg (uso esto en vez de faradios/Kg dado que desconocemos voltaje del supercap), que en realidad por lo anterior sería 14.67 Wh/Kg

De la tabla de:
http://batteryuniversity.com/learn/a.../subscribe_thx
Vemos que Li-Ion esta en valores por encima de 100Wh/Kg, para ser justos digamos que el 5% de la energía de Li-Ion no es aprovechable -> 95 Wh/Kg
Sigue siendo una diferencia de peso notable (factor entre 5 y 6).

Las baterías Li Ion de densidad alta están rondando los 180 Wh/Kg
http://www.batteryspace.com/3.7V-Ult...tery-pack.aspx
http://batteryuniversity.com/learn/a...er_lithium_ion

Las celdas de combustible rondan los 1000 a 1500 Wh/Kg.

Lamentablemente todo eso sigue estando bastante lejos de la densidad de energía de combustibles, que rondan los 10 000 Wh/Kg.

Y falta comparar precio, pero para no alargarla más...
//////////////////////////
Entonces: ¿es buena idea usar un supercapacitor para un smartphone?
  1. Hay que incluir electrónica más compleja para aprovechar un 80% de la carga.
  2. Tiene que pesar de 5 a 6 veces más que una batería común, y 10 veces más que una batería de alta densidad de energía.
  3. Precio: supongo que debe haber un factor de x5 o x10
Entonces, por precio y tamaño creo que quedan fuera de smartphones.

Digamos algo a favor también, que no estoy estoy en una cruzada en contra de los supercapacitores:
  1. Vida útil: puede aguantar cientos-quizás miles de veces más ciclos que una batería li ion. No del todo importante si se piensa en un teléfono inteligente (que se reemplaza cada algunos años), pero sí muy importante para un auto eléctrico (no haría falta cambiar nunca los supercap, pero las baterías li-ion hay que cambiarlas cada 3 años sino menos, y cuestan mucho)
  2. Temperatura: los super son más robustos, aguantan mayor rango de temperatura. Otra vez, no es importante para un smartphone, sí para un automóvil eléctrico.
  3. Pico de potencia: otra a favor para el auto eléctrico
  4. Carga instantánea: ídem
Conclusión: creo que los supercapacitores hoy por hoy son mucho más interesantes para un auto eléctrico que para un smartphone.
13/07/2013 #18

Avatar de Ardogan

Algunas cuentas para ver con los datos del pdf cuanta sería la tensión del supercap:

20.1 Wh/kg
80 F/g = 80 000 F/kg

energia = 1/2 c*v²
v = raiz (2 * energia / c) = raiz (2 W.s / F)

20.1 Wh /kg / (80 000 F/Kg) = 251.25 uWh/F * (3600s/1h) = 904.5 mWs/F
v = raiz (2 * 904.5m) = raiz (1.809) = 1.345V

El capacitor es de 1.345V.

Verifico -> E = 1/2 C*V² = 1/2 80 F/g * 1.345² = 72.361 J/g -> joule/gramo
J = W. s
E = 72.361 Ws/g * (1 hora/3600s) = 20.1 mW h/g * (1000g / 1Kg)
E = 20.1 W/kg -> ok!!
31/07/2013 #19

Avatar de asherar

Lo esencial parece estar en los electrodos ...
Pongamos un rostro a la niña.

Por lo que se lee en el informe técnico el elemento clave son los electrodos en forma de "barras nanométricas" (nanorods), además de otras propiedades de los materiales empleados.
Y, ... sí, parece que desde el principio la intención era orientada a los celulares ...
Aunque es cierto lo que señala Eduardo, que muchas veces las noticias se cuentan exageradas.
Han salido varios artículos anunciando la "capa de Harry Potter". Si uno lee bien resulta que se trata de experimentos en el rango de microondas que todavía no se pueden aplicar a objetos de dimensiones reales. Mucho menos al rango visible.

Sobre las baterías acabo de encontrar algo más reciente, que pasé al español con el traductor de google.


Nueva tecnología de batería Carga 1.000 veces más rápido

Fecha de publicación: 25 de julio 2013

Un equipo de la Universidad de Illinois ha dado a conocer un diseño de batería que ofrece 10 veces la densidad de energía y tiempo de recarga 1.000 veces más rápido en comparación con la tecnología de células de liquidez de acuerdo a un artículo en la revista Nature Communications. La batería utiliza un cátodo y el ánodo LiMnO2 NiSn pero la verdadera innovación está en el diseño de los electrodos. Los electrodos se fabrican utilizando un entramado de pequeñas esferas de poliestireno que están recubiertas con metal. Las esferas se disuelven a continuación para dejar un andamio 3D-metal sobre la que se añade una aleación de níquel-estaño para formar el ánodo, y la oxihidróxidos de manganeso mineral constituye el cátodo. En la última etapa la superficie de vidrio se sumerge en un líquido calentado a 300 ˚ C (572 ˚ F). La estructura resultante aumenta enormemente el área de superficie del electrodo y reduce la separación entre los electrodos. La distancia más pequeña resultante significa que los electrones y los iones viajan una distancia más corta que permite un acceso más rápido a la energía almacenada.

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