J. Ramírez Rico

Materiales Biomiméticos y

Multifuncionales

Física de la Materia Condensada

Grupo de investigación

• Director: Julián Martínez Fernández

• Profesores: Alfonso Bravo León, Manuel Jiménez Melendo, Caroline Clauss Klamp, Antonio Ramírez de Arellano, Joaquín Ramírez Rico

• Estudiantes y postdocs: Pilar Orihuela, Aurora Gómez, Rafael Cabezas.

• Investigadores asociados: Francisco Varela, Javier Quispe, Manuel Jesús López

Líneas de investigación

• Materiales biomiméticos y biomórficos para:

• Aplicaciones estructurales

• Aplicaciones de almacenamiento de energía

• Aplicaciones biomédicas

• Técnicas avanzadas de caracterización de materiales

• Microscopía electronica y otras

• Técnicas de caracterización mediante rayos X

• Técnicas 3D basadas en tomografía de rayos X y FIB

• Óxidos funcionales tipo perovsquita para aplicaciones energéticas

Environmental Barrier Coatings (J. Amer. Ceram. Soc 2011) Ultrastructure of biomaterials (Sci. Rep. 2016)

SOFC Electrolytes (J. Power Sources 2016)

In-situ stress determination using x-rays (J. Appl. Cryst 2016)

Graphitization of hard carbons (J. Power Sources 2015)

Oxide@carbon materials for energy storage (ACS Appl. Mat. Interf 2016)

0.2 1 10 100 10000.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

49 %

45 %

48 %

57 %

Ayous

Pine

MDF

Iroko

Fra

ction

Pore diameter (μm)

Red oak

72 %

Porosity

Porous ceramics for filtering applications (Materials & Design 2016) Simulation in 3D reconstructed microstructures

Supercondensadores

1) Fuente, 2) Colectores, 3) Electrodos, 4) Doble capa de Helmholtz

5) Electrolito 6) Separador

1) Electrodo y collector positivo, 2) Electrodo y collector negative, 3)

Separador

Doble capa de Helmholtz

d ~ 3-5 Å

Materiales porosos de carbono activado: S ~ 100 m2/g, C ~ 10-100 F/g

¿Por qué supercondensadores?

‘A medio camino’ entre baterías y condensadores electrolíticos

Mejor estabilidad cíclica

Ya disponible en algunos vehículos comerciales

Retos en supercondensadores

• El desarrollo de supercondensadores es un problema de Física, Química y Materiales:

• Química: Nuevos electrolitos (líquidos iónicos, nuevas sales de litio…)…

• Materiales: Nuevos electrodos con mayor capacidad, ciclabilidad, mayores densidades de potencia …

• Física: Modelado de las interacciones electrodo electrolito, difusión en el electrolito, adsorción, …

En nuestro grupo diseñamos y producimos nuevos nanomateriales para electrodos de

supercondensador

10 Nanohilos de SnO2 sobre C

Capacidades por encima de 100 F/g

¡ GRACIAS !