Nova tecnologia pode fazer EVs, telefones carregar rapidamente, executar mais – Últimas Notícias

Imagine precisar de menos de 10 minutos para carregar totalmente o seu carro elétrico ou apenas dois minutos para o seu telefone e durando o dia inteiro. Em breve, isso será possível com um armazenamento de energia da próxima geração tecnologia que os pesquisadores desenvolveram.

Enquanto na fase de prova de conceito, mostra um enorme potencial como fonte de alimentação portátil em várias aplicações práticas, incluindo veículos elétricos, telefones e tecnologia vestível

A descoberta, publicada na revista Nature Energy, supera o problema enfrentado pelos supercapacitores de alta potência e carregamento rápido – de que eles geralmente não conseguem reter uma grande quantidade de energia em um espaço pequeno.

“Nosso novo supercapacitor é extremamente promissor para a tecnologia de armazenamento de energia da próxima geração, como substituto da tecnologia atual de bateria ou para uso em conjunto com ela, para fornecer mais energia ao usuário”, primeiro autor do estudo Zhuangnan Li, da University College London.

“Projetamos materiais que dariam ao nosso supercapacitor uma alta densidade de energia – é a velocidade com que ele pode carregar ou descarregar – e uma alta densidade de energia – que determinará por quanto tempo ele pode durar. Normalmente, você só pode ter um dessas características, mas nosso supercapacitor fornece as duas, o que é um avanço crítico “, acrescentou Li.

“Além disso, o supercapacitor pode dobrar a 180 graus sem afetar o desempenho e não usa um eletrólito líquido, o que minimiza qualquer risco de explosão e o torna perfeito para a integração em telefones flexíveis ou eletrônicos portáteis”, disse Li.

Uma equipe de químicos, engenheiros e físicos trabalhou no novo design, que utiliza um inovador material de eletrodo de grafeno com poros que podem ser alterados em tamanho para armazenar a carga com mais eficiência.

Esse ajuste maximiza a densidade de energia do supercapacitor para um recorde de 88,1 Wh / L (Watt-hora por litro), que é a maior densidade de energia já relatada para supercapacitores baseados em carbono, segundo o estudo.

A tecnologia comercial de carregamento rápido semelhante possui uma densidade de energia relativamente baixa de 5 a 8 Wh / L e as baterias de chumbo-ácido tradicionais de carregamento lento, mas de longa duração, usadas em veículos elétricos, geralmente têm 50-90 Wh / L.

Embora o supercapacitor desenvolvido pela equipe tenha uma densidade de energia comparável ao valor de ponta das baterias de chumbo-ácido, sua densidade de potência é duas ordens de grandeza acima de 10.000 Watt por litro.

“Armazenar com sucesso uma enorme quantidade de energia com segurança em um sistema compacto é um passo significativo no sentido de melhorar a tecnologia de armazenamento de energia. Mostramos que carrega rapidamente, podemos controlar sua produção e possui excelente durabilidade e flexibilidade, tornando-o ideal para desenvolvimento para uso em eletrônicos miniaturizados e veículos elétricos “, disse o autor sênior e decano das Ciências Matemáticas e Físicas da UCL, professor Ivan Parkin.

Os pesquisadores fabricaram eletrodos a partir de múltiplas camadas de grafeno, criando um material denso, mas poroso, capaz de prender íons carregados de diferentes tamanhos. Eles a caracterizaram usando uma variedade de técnicas e descobriram que teve um desempenho melhor quando os tamanhos dos poros correspondiam ao diâmetro dos íons no eletrólito.

O material otimizado, que forma um filme fino, foi usado para construir um dispositivo de prova de conceito com alta potência e alta densidade de energia.