p Os pesquisadores da Monash University trouxeram o armazenamento de energia de próxima geração mais perto com um primeiro da engenharia - um dispositivo baseado em grafeno que é compacto, no entanto, dura tanto quanto uma bateria convencional. p Publicado hoje em Ciência , uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Dan Li, do Departamento de Engenharia de Materiais, desenvolveu uma estratégia completamente nova para projetar supercapacitores à base de grafeno (SC), tornando-os viáveis ​​para uso generalizado no armazenamento de energia renovável, eletrônicos portáteis e veículos elétricos.

p Os SCs são geralmente feitos de carbono altamente poroso impregnado com um eletrólito líquido para transportar a carga elétrica. Conhecidos por sua vida útil quase indefinida e a capacidade de recarregar em segundos, a desvantagem dos SCs existentes é sua relação de baixo volume de armazenamento de energia - conhecida como densidade de energia. Densidade de baixa energia de cinco a oito watts-hora por litro, significa que os SCs são inviávelmente grandes ou devem ser recarregados com frequência.

p A equipe do professor Li criou um SC com densidade de energia de 60 watts-hora por litro - comparável às baterias de chumbo-ácido e cerca de 12 vezes maior do que os SCs disponíveis no mercado.

p "Há muito tempo é um desafio tornar os SCs menores, mais leve e compacto para atender às necessidades cada vez mais exigentes de muitos usos comerciais, "Professor Li disse.

p Grafeno, que é formado quando o grafite é dividido em camadas de um átomo de espessura, é muito forte, quimicamente estável e um excelente condutor de eletricidade.

p Para fazer seu eletrodo exclusivamente compacto, A equipe do professor Li explorou um filme de gel de grafeno adaptável que haviam desenvolvido anteriormente. Eles usaram eletrólitos líquidos - geralmente o condutor em SCs tradicionais - para controlar o espaçamento entre as folhas de grafeno na escala sub-nanométrica. Desta forma, o eletrólito líquido desempenhava um papel duplo:manter o espaço mínimo entre as folhas de grafeno e conduzir a eletricidade.

p Ao contrário do carbono poroso "duro" tradicional, onde o espaço é desperdiçado com 'poros' desnecessariamente grandes, a densidade é maximizada sem comprometer a porosidade no eletrodo do Professor Li.

p Para criar seu material, a equipe de pesquisa usou um método semelhante ao usado na fabricação de papel tradicional, o que significa que o processo pode ser facilmente e de maneira econômica ampliado para uso industrial.

p “Criamos um material de grafeno macroscópico que está um passo além do que foi alcançado anteriormente. Está quase na fase de mudança do laboratório para o desenvolvimento comercial, "Professor Li disse.