Os supercapacitores têm um papel significativo a desempenhar na promoção de energia livre de carbono. Eles são capazes de acumular rapidamente uma carga de alta potência e liberá-la com a mesma rapidez aos consumidores, o que é muito procurado, por exemplo, em veículos elétricos em modos de recuperação de energia durante a frenagem. Portanto, o desenvolvimento de novos materiais para supercapacitores não para e está dando frutos, conforme confirmado por novas pesquisas.
Fonte da imagem: UCLA
Em particular, a Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA) desenvolveu uma tecnologia para a produção de supercapacitores promissores com características melhores do que os seus homólogos modernos. Mas o mais interessante é que um polímero com mais de 40 anos foi utilizado como material para acumular carga. Os pesquisadores usaram poli(3,4-etilenodioxitiofeno), ou PEDOT, abreviadamente. Este plástico é amplamente utilizado em eletrônicos e displays porque pode ser transparente.
O problema com todos os supercapacitores é que eles acumulam carga em uma fina camada superficial. Para acumular mais carga, a área superficial do eletrodo deve ser a maior possível. Esta é precisamente a tarefa que os cientistas da UCLA enfrentam – desenvolver um processo técnico para o cultivo de um eletrodo de polímero com a maior área possível. Os pesquisadores resolveram o problema com sucesso: eles propuseram o cultivo de fibras de polímero PEDOT, como a grama de um gramado, usando grafeno como substrato e depositando o polímero por vapor para produzir fibras longas.
«O crescimento vertical único do material nos permite criar eletrodos PEDOT que armazenam muito mais energia do que os [filmes PEDOT tradicionais], disse Maher El-Kady, autor correspondente e cientista de materiais da Universidade da Califórnia, em Los Angeles. “A carga elétrica se acumula na superfície do material, e os filmes PEDOT tradicionais não possuem área superficial suficiente para reter uma carga muito grande. “Aumentamos a área de superfície do PEDOT e, portanto, sua capacitância o suficiente para criar um supercapacitor.”
O supercapacitor assim criado apresentou capacidade de 4600 mF/cm², significativamente superior à dos filmes poliméricos convencionais do mesmo material. Isso é cerca de quatro vezes mais do que os supercapacitores modernos baseados na mesma base. Além disso, o novo desenvolvimento proporciona uma melhoria de 100 vezes na condutividade e pode suportar 70 mil ciclos de carga e descarga. Os cientistas estão confiantes de que este novo produto é o futuro.