p Dando um passo significativo para melhorar o fornecimento de energia de sistemas que variam de redes elétricas urbanas a frenagem regenerativa em veículos híbridos, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da UCLA Henry Samueli sintetizaram um material que mostra alta capacidade de armazenamento e liberação rápida de energia. p Em um artigo publicado em 14 de abril na revista revisada por pares Materiais da Natureza , uma equipe liderada pelo professor de ciência dos materiais e engenharia Bruce Dunn define as características de uma forma sintetizada de óxido de nióbio - um composto baseado em um elemento usado em aço inoxidável - com grande facilidade de armazenamento de energia. O material seria usado em um "supercapacitor, "um dispositivo que combina a alta capacidade de armazenamento das baterias de íon de lítio e a capacidade de entrega rápida de energia dos capacitores comuns.

p Pesquisadores da UCLA disseram que o desenvolvimento pode levar a um carregamento extremamente rápido de dispositivos, variando em aplicações de eletrônicos móveis a equipamentos industriais. Por exemplo, supercapacitores são usados ​​atualmente em sistemas de captura de energia que ajudam a alimentar guindastes de carregamento nos portos, reduzindo o uso de combustíveis de hidrocarbonetos como o diesel.

p “Com este trabalho, estamos borrando as linhas entre o que é uma bateria e o que é um supercapacitor, "disse Veronica Augustyn, estudante de pós-graduação em ciência de materiais na UCLA e principal autor do artigo. "A descoberta tira as desvantagens dos capacitores e as desvantagens das baterias e acaba com elas."

p As baterias armazenam energia de forma eficaz, mas não fornecem energia de forma eficiente porque os portadores carregados, ou íons, mova-se lentamente através do material sólido da bateria. Capacitores, que armazenam energia na superfície de um material, geralmente têm baixos recursos de armazenamento.

p Os pesquisadores da equipe de Dunn sintetizaram um tipo de óxido de nióbio que demonstra capacidade de armazenamento substancial por meio de "pseudocapacitância de intercalação, "em que os íons são depositados na maior parte do óxido de nióbio da mesma forma que os grãos de areia podem ser depositados entre os seixos.

p Como resultado, eletrodos com até 40 mícrons de espessura - quase a mesma largura de muitos componentes de baterias comerciais - podem armazenar e fornecer energia rapidamente nas mesmas escalas de tempo que os eletrodos mais de 100 vezes mais finos.

p Dunn enfatiza que embora os eletrodos sejam um primeiro passo importante, "Mais engenharia em nanoescala e além será necessária para alcançar dispositivos práticos com alta densidade de energia que podem ser carregados em menos de um minuto."