p As baterias de íon-lítio podem estar sob ameaça após o desenvolvimento de materiais poliméricos pelas Universidades de Surrey e Bristol, junto com Superdielectrics Ltd, que poderia desafiar o domínio dessas baterias tradicionais. p Apenas um ano atrás, os parceiros anunciaram resultados científicos para novos materiais poliméricos com propriedades dielétricas 1, 000 a 10, 000 vezes maior do que os eletrólitos existentes (condutores elétricos). Essas impressionantes descobertas científicas foram agora convertidas em demonstrações técnicas em escala de 'dispositivo'.

p Pesquisadores das universidades alcançaram valores práticos de capacitância de até 4F / cm2 em eletrodos lisos de folha de metal de baixo custo. Os supercapacitores existentes no mercado normalmente atingem 0,3 F / cm2, dependendo dos eletrodos de superfície estendidos complexos.

p Mais significativamente, os pesquisadores conseguiram obter resultados de 11-20F / cm2 quando os polímeros foram usados ​​com eletrodos de aço inoxidável com tratamento especial - cujos detalhes estão sendo mantidos em sigilo enquanto se aguarda um pedido de patente.

p Se esses valores de capacitância puderem ser alcançados na produção, ele poderia potencialmente ver supercondensadores atingindo densidades de energia de até 180Wh / kg - maiores do que as baterias de íon de lítio.

p Os supercapacitores armazenam energia usando eletrodos e eletrólitos e carregam e fornecem energia rapidamente - as baterias convencionais realizam a mesma tarefa em um tempo muito mais lento, forma mais sustentada. Os supercapacitores têm a capacidade de carregar e descarregar rapidamente em um grande número de ciclos. Contudo, porque os supercondensadores existentes têm baixa densidade de energia por quilograma (atualmente cerca de um vigésimo da tecnologia de bateria existente), eles têm sido incapazes de competir com o armazenamento de energia de bateria convencional. Mesmo com essa restrição, ônibus supercapacitores já estão sendo usados ​​na China, mas a tecnologia atual significa que eles precisam parar para serem recarregados com frequência (ou seja, em quase todas as paradas de ônibus).

p A equipe de cientistas foi capaz de testar os novos materiais de duas maneiras:

• Ao usar pequenas células de camada única carregadas a 1,5 volts por dois a cinco minutos e, em seguida, executar dispositivos de demonstração, incluindo um pequeno ventilador.
• Usando uma pilha em série de três células que pode ser rapidamente carregada até cinco volts e operar um LED.

p A Universidade de Bristol está indo muito além, produzindo uma estrutura de células em série paralela complexa na qual a capacitância total e a tensão de operação podem ser controladas separadamente.

p Com base nesses resultados impressionantes, Superdielectrics Ltd, a empresa por trás dessa tecnologia, agora está procurando construir um centro de pesquisa e produção de baixo volume. Se for bem-sucedido na produção, o material não poderia ser usado apenas como bateria para futuros dispositivos móveis, mas também pode ser usado em postos de abastecimento de carros elétricos.

p Dr. Brendan Howlin, Professor Sênior em Química Computacional na Universidade de Surrey, disse:"Esses resultados são extremamente empolgantes e é difícil acreditar que chegamos tão longe em tão pouco tempo. Poderíamos estar no início de um novo capítulo na tecnologia de armazenamento de energia elétrica de baixo custo que poderia moldar o futuro da indústria e da sociedade por muitos anos. "

p Dr. Donald Highgate, Diretor de Pesquisa da Superdielectrics Ltd e ex-aluno da University of Surrey, disse:"Esses resultados empolgantes são de particular satisfação para mim, porque se baseiam no meu trabalho em polímeros hidrofílicos que tem sido uma parte importante da minha vida profissional; começando no final dos anos 1970 com lentes de contato gelatinosas de uso prolongado, e liderando no período de 1990 a 2009, às células de combustível e eletrolisadores de eficiência excepcional.

p "O presente trabalho, se puder ser traduzido em produção, promete tornar o carregamento rápido possível para veículos elétricos, além de oferecer um método de baixo custo muito necessário para armazenar a saída transitória de sistemas de energia renovável. Vento, a energia solar e das ondas está disponível, mas é intermitente e, sem armazenamento, não podemos confiar em nossas necessidades de energia. Este novo trabalho transformaria o sistema de energia que sustenta todo o nosso modo de vida - é o desenvolvimento necessário antes que nós e nossos filhos possamos ter uma vida genuinamente sustentável, fornecimento de energia ambientalmente seguro. "

p Dr. Ian Hamerton, Leitor em Polímeros e Materiais Compósitos do Departamento de Engenharia Aeroespacial da Universidade de Bristol, comentou:"Após a revelação dos resultados preliminares na primeira conferência de imprensa, apenas 14 meses atrás, a equipe trabalhou muito para aumentar ainda mais a capacidade de armazenamento desses materiais inovadores. Nosso maior desafio agora é traduzir essas descobertas científicas em dispositivos de engenharia robustos e desbloquear seu potencial revolucionário. "