p Não importa o quão intimidante seja seu nome, os supercapacitores fazem parte do nosso dia a dia. Tome ônibus, por exemplo:supercapacitores são carregados durante a frenagem, e fornecer eletricidade para abrir as portas quando o veículo parar. No entanto, a organização molecular e o funcionamento desses dispositivos de armazenamento de eletricidade não haviam sido observados anteriormente. Pela primeira vez, pesquisadores do CNRS e da Université d'Orléans exploraram os rearranjos moleculares em jogo em supercapacitores disponíveis comercialmente durante a operação. A técnica idealizada pelos cientistas fornece uma nova ferramenta para otimizar e melhorar os supercapacitores de amanhã. Os resultados são publicados online em Materiais da Natureza 'website em 17 de fevereiro de 2013. p Supercapacitores são dispositivos de armazenamento de eletricidade bastante diferentes das baterias. Ao contrário das baterias, supercapacitores são carregados muito mais rápido (geralmente em segundos), e não sofrem desgaste rápido devido à carga / descarga. Por outro lado, em tamanho equivalente e embora ofereçam maior poder, eles não podem armazenar tanta energia elétrica quanto as baterias (supercapacitores baseados em carbono fornecem uma densidade de energia de cerca de 5 Wh / kg em comparação com cerca de 100 Wh / kg para baterias de íon de lítio). Supercapacitores são usados ​​na recuperação da energia de frenagem em vários veículos (carros, ônibus, trens, etc.) e para abrir as saídas de emergência do Airbus A380.

p Um supercapacitor armazena eletricidade por meio da interação entre eletrodos de carbono nanoporoso e íons, que carregam cargas positivas e negativas, e mover-se em um líquido conhecido como eletrólito. Ao carregar, os ânions (íons carregados negativamente) são substituídos por cátions (íons carregados positivamente) no eletrodo negativo e vice-versa. Quanto maior essa troca e maior a área de superfície de carbono disponível, quanto maior for a capacidade do supercapacitor.

p Usando espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR), pesquisadores se aprofundaram neste fenômeno e foram capazes, pela primeira vez, quantificar a proporção em que ocorrem trocas de carga em dois supercondensadores usando carbonos disponíveis no mercado. Ao comparar dois materiais de carbono nanoporoso, os pesquisadores conseguiram mostrar que o supercapacitor contendo o carbono com a estrutura mais desordenada tinha maior capacitância e melhor tolerância à alta tensão. Isso pode ser devido a uma melhor distribuição de carga eletrônica em contato com as moléculas do eletrólito.