p Um leve, O supercapacitor compacto e eficiente impresso em uma folha de plástico flexível foi desenvolvido por pesquisadores do Instituto Indiano de Ciência (IISc). p Supercapacitores são dispositivos que podem um dia substituir baterias usadas em carros elétricos, telefones celulares ou laptops, porque eles cobram muito rapidamente, e trabalhar com quase 100 por cento de eficiência. Mas geralmente são volumosos e só podem armazenar quantidades limitadas de energia. Reduzir seu tamanho sem perder eficiência tem se mostrado um desafio. Fabricá-los usando métodos existentes também é caro e complicado.

p No estudo atual, a equipe IISc criou um supercapacitor compacto usando uma técnica de revestimento por spray simples para depositar camadas alternadas de nanocompósitos híbridos em uma folha de plástico dobrável. A padronização camada por camada aumentou a área de superfície e impulsionou o movimento das cargas, tornando o dispositivo mais eficiente do que os supercapacitores existentes.

p "Podemos imprimir esses supercapacitores em qualquer lugar, em qualquer substrato; assim, eles podem ser facilmente montados em qualquer superfície, como um spray simples nas paredes, "diz o autor sênior Abha Misra, professor associado do Departamento de Instrumentação e Física Aplicada, IISc.

p O estudo foi publicado em Materiais e interfaces aplicados ACS .

p Supercapacitores são úteis para liberar grandes explosões de energia rapidamente, em uma lanterna de câmera, por exemplo, ou em freios dinâmicos em carros, trens e elevadores. Eles não só são carregados rapidamente, mas também duram mais e são menos tóxicas do que as baterias.

p Ao contrário de uma bateria que usa reações químicas, um supercapacitor usa eletricidade estática para armazenar carga. Possui dois eletrodos mergulhados em um eletrólito e separados por um isolante fino. Quando os eletrodos estão carregados, um campo elétrico é criado entre eles, que permite que a energia seja armazenada. Quanto maior for a área de superfície dos eletrodos, maior é a carga que pode ser armazenada.

p Os supercapacitores usados ​​atualmente não podem competir com as baterias no armazenamento de energia; um supercapacitor com a mesma capacidade de armazenamento de uma bateria normal pesaria até 40 vezes mais. Para torná-los leves e eficientes, pesquisadores tentaram usar materiais como nanotubos de carbono ou óxido de grafeno reduzido para preparar os eletrodos. Usando litografia tradicional para fabricá-los, Contudo, cria estruturas em massa com menos área de superfície para movimentação de cargas. O processo também é caro e demorado.

p Em vez de, A equipe de Misra usou uma técnica simples de spray para depositar finos, camadas alternadas de MnO ₂ nanotubos de carbono revestidos (CNTs) e óxido de grafeno reduzido (rGO). Essas camadas foram empilhadas em cima de uma máscara de aço inoxidável montada em uma folha de plástico PET padrão. Este tipo de padronização não só aumentou a área de superfície, mas também posicionou os materiais estrategicamente para que as cargas se movessem com eficiência.

p O supercapacitor híbrido em camadas mostrou uma capacitância muito maior - uma medida de quanta energia poderia ser armazenada - em comparação com estruturas que tinham apenas CNT, apenas rGO, ou uma mistura aleatória dos dois materiais. Para o mesmo tamanho, também mostrou maior capacidade de armazenamento do que os supercapacitores existentes relatados até o momento. Dobrar a folha impressa com supercapacitor também não afetou seu desempenho, tornando-o útil para aplicações flexíveis de armazenamento de energia.