Novo supercapacitor armazena 10x mais energia que os modelos atuais

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Uma equipe de pesquisadores do University College London (UCL), e da Academia Chinesa de Ciências divulgou um estudo, acompanhado de uma prova de conceito, detalhando um novo design para supercapacitores que pode armazenar 10 vezes mais energia que os atuais.

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Capacitores são componentes eletrônicos capazes de armazenar uma minúscula carga elétrica, e são usados em quase todos os circuitos existentes. Um supercapacitor armazena uma carga muito maior e pode funcionar como uma bateria, com a vantagem de que pode ser carregado instantaneamente.

O novo design usa um laminado composto por camadas de grafeno, com poros entre elas cuidadosamente ajustados para que tenham o mesmo tamanho dos íons no eletrólito, facilitando sua passagem.

Enquanto supercapacitores atualmente no mercado tem uma densidade volumétrica de 5 a 8 Watts-hora por litro (Wh/l), o novo design chega a 88,1 Wh/l. Segundo os pesquisadores, esta é “a maior densidade energética já reportada para supercapacitores baseados em carbono”.

O novo supercapacitor também é durável, e mantém 97,8% de sua capacidade energética após 5.000 ciclos de carga. Além disso, é flexível, com desempenho praticamente idêntico não importa se esteja plano ou dobrado em um ângulo de 180.º.

Embora impressionante em relação à tecnologia atual, o novo supercapacitor ainda não irá substituir as baterias de íons de lítio, como as usadas em veículos elétricos. Por exemplo, a densidade energética da bateria de um Tesla é estimada em 877,5 Wh/l, 10 vezes a do novo design.

Outro “pequeno detalhe” é que o supercapacitor é feito de grafeno, material que no momento ninguém consegue produzir em escala a um preço competitivo, embora isso possa mudar logo.

Ainda assim, os cientistas estão otimistas. “O armazenamento bem-sucedido de 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”, disse o autor sênior e decano de Ciências Físicas e Matemáticas da UCL, Professor Ivan Parkin.

“Demonstramos que [o supercapacitor] carrega rapidamente, podemos controlar sua descarga e ele possui excelente durabilidade e flexibilidade, tornando-o ideal para o desenvolvimento para uso em eletrônicos miniaturizados e veículos elétricos. Imagine precisar de apenas 10 minutos para carregar totalmente o seu carro elétrico ou alguns minutos para dar ao seu telefone uma carga que dure o dia todo”.

Fonte: New Atlas