Um novo estudo sobre armazenamento de energia de carregamento mais rápido

O novo material tem o potencial de reduzir o tempo de carregamento de horas para minutos.

“O desempenho que estamos obtendo - em termos de energia e densidade de potência - é excelente e preenche a lacuna entre as baterias e os capacitores”, disse o pesquisador.

Um dos pesquisadores da equipe disse que a mudança correta para a energia renovável levou a uma extrema necessidade de dispositivos de armazenamento de energia eletroquímica que possam lidar com altas taxas de carga e ter alta capacidade.

Embora as baterias de íon de lítio, também chamadas de baterias de íon de lítio ou LIBS, ofereçam uma das mais altas densidades de energia, elas ainda têm dificuldades quando se trata de altas taxas de carga e seus eletrólitos apresentam algumas preocupações de segurança.

Por outro lado, os capacitores eletroquímicos aquosos, também conhecidos como supercapacitores, podem fornecer uma potência muito alta, mas sua densidade de energia é limitada.

Financiado pelo Centro de Pesquisa de Fronteira de Energia do Departamento de Energia (DOE-EFRC) como parte do centro de Reações, Estruturas e Transporte de Interface de Fluidos (FIRST), o trabalho gira em torno de MXenes, prometendo materiais de armazenamento de energia que são condutores e podem hospedar íons, como como lítio, entre camadas. Os líquidos iônicos à temperatura ambiente são eletrólitos promissores porque fornecem estabilidade e uma maior densidade de energia. Mas, como seus íons são tão grandes e incapazes de entrar nas camadas de MXene, a quantidade de energia armazenada é limitada.

“Aqui, introduzimos cunhas ou pilares entre as camadas para abri-las, permitindo que os íons do líquido iônico fossem armazenados entre as camadas de MXene, alcançando assim níveis muito altos energia e densidades de potência ”, disse o pesquisador.

Ele disse que este trabalho exemplifica a importância de otimizar e projetar o espaçamento em materiais 2D para desbloquear seu potencial para novas aplicações.