Uma combinação de dois materiais comuns - grafite e água - pode produzir sistemas de armazenamento de energia que funcionam no mesmo nível das baterias de íon de lítio, mas recarregue em questão de segundos e tenha uma vida útil quase indefinida.

Dr. Dan Li, do Departamento de Engenharia de Materiais da Monash University, e sua equipe de pesquisa tem trabalhado com um material chamado grafeno, que poderia formar a base da próxima geração de sistemas de armazenamento de energia ultrarrápidos.

“Uma vez que podemos manipular adequadamente este material, seu iPhone, por exemplo, poderia carregar em alguns segundos, ou possivelmente mais rápido ”, disse o Dr. Li.

O grafeno é o resultado da quebra do grafite, um barato, material prontamente disponível, comumente usado em lápis, em camadas de um átomo de espessura. Neste formulário, tem propriedades notáveis.

O grafeno é forte, quimicamente estável, um excelente condutor de eletricidade e, importante, tem uma área de superfície extremamente alta.

Dr. Li disse que essas qualidades tornam o grafeno altamente adequado para aplicações de armazenamento de energia.

“A razão pela qual o grafeno não está sendo usado em todos os lugares é que essas folhas muito finas, quando empilhado em uma macroestrutura utilizável, imediatamente se unem, reformando grafite. Quando o grafeno empacota novamente, a maior parte da área da superfície é perdida e não se comporta mais como o grafeno. ”

Agora, Dr. Li e sua equipe descobriram a chave para manter as propriedades notáveis ​​de folhas de grafeno separadas:água. Manter o grafeno úmido - na forma de gel - fornece forças repulsivas entre as folhas e evita o empilhamento, tornando-o pronto para aplicação no mundo real.

“A técnica é muito simples e pode ser facilmente ampliada. Quando descobrimos isso, pensamos que era inacreditável. Estamos pegando dois básicos, materiais baratos - água e grafite - e tornando este novo nanomaterial com propriedades incríveis, ”Disse o Dr. Li.

Quando usado em dispositivos de energia, O gel de grafeno supera significativamente a tecnologia atual à base de carbono, tanto em termos de quantidade de cobrança armazenada quanto em quão rápido as cobranças podem ser entregues.

O Dr. Li disse que os benefícios de desenvolver esta nova nanotecnologia vão além dos eletrônicos de consumo.

“Alta velocidade, sistemas de armazenamento de energia confiáveis ​​e econômicos são essenciais para a viabilidade futura da eletricidade a partir de recursos renováveis. Esses sistemas também são a chave para a adoção em larga escala de veículos elétricos.

“O gel de grafeno também é promissor para uso em membranas de purificação de água, dispositivos e sensores biomédicos ”.