Pesquisadores da Universidade Monash, na Austrália, realizaram um grande avanço no desenvolvimento de um supercapacitor de grafeno ao criar um novo material de carbono. O protótipo desenvolvido com base nessa descoberta demonstrou desempenho e estabilidade tão excelentes que levou os cientistas a criar um empreendimento para comercializar o desenvolvimento, que está em alta demanda entre fabricantes de veículos elétricos e equipamentos de energia.
Fonte da imagem: Universidade Monash
O novo material, denominado óxido de grafeno reduzido em múltiplos níveis (M-rGO), é sintetizado a partir de grafite comum, permitindo que supercapacitores baseados nele armazenem energia no nível de baterias de chumbo-ácido, proporcionando um fornecimento de energia significativamente mais rápido. O recozimento térmico rápido foi utilizado para produzir o M-rGO, uma característica fundamental do desenvolvimento. Assim, os cientistas criaram uma estrutura com alta densidade de energia (até 99,5 Wh/L) e potência (até 69,2 kW/L), tornando a tecnologia promissora para produção escalável utilizando matérias-primas australianas.
Ao contrário das baterias tradicionais, os supercapacitores armazenam carga eletrostaticamente em vez de quimicamente, garantindo carregamento rápido e alta estabilidade durante os ciclos de carga-descarga. Anteriormente, a área superficial limitada dos materiais de carbono para armazenamento de energia era um grande desafio. A equipe da universidade abordou esse problema otimizando o processo de tratamento térmico. O resultado foi uma estrutura de grafeno altamente curva com vias eficientes de transporte de íons, aumentando significativamente o rendimento do material.
A tecnologia demonstra um desempenho excepcional: os supercapacitores em formato de bolsa apresentaram alta densidade de energia e potência volumétrica, além de estabilidade a longo prazo. Segundo os pesquisadores, essas características estão entre as melhores entre os supercapacitores à base de carbono, e o processo de produção é facilmente escalável no ambiente atual. Essa descoberta abre caminho para o uso de supercapacitores em veículos elétricos.estabilização de redes elétricas e em eletrônicos de consumo que exigem alta potência de saída de curto prazo, como para acelerar ou frear veículos elétricos.
A Ionic Industries, empresa fundada na Universidade Monash, está comercializando a tecnologia. A administração da empresa observa que quantidades comerciais de materiais de grafeno já estão sendo produzidas, e a colaboração com parceiros visa implementar a tecnologia em aplicações que exigem uma combinação de alta energia e rápida saída de potência.