p Pesquisadores da Universidade da Califórnia, A Riverside desenvolveu uma nova arquitetura de espuma de grafeno ancorada em óxido de rutênio em escala nanométrica que melhora o desempenho dos supercapacitores, um desenvolvimento que pode significar aceleração mais rápida em veículos elétricos e maior vida útil da bateria em eletrônicos portáteis. p Os pesquisadores descobriram que os supercapacitores, um dispositivo de armazenamento de energia como baterias e células de combustível, com base no eletrodo de espuma de grafeno de nanocarbono modificado com óxido de metal de transição poderia funcionar com segurança em eletrólito aquoso e fornecer duas vezes mais energia e potência em comparação com supercapacitores disponíveis comercialmente hoje.

p O eletrodo de espuma foi ciclado com sucesso em 8, 000 vezes sem desvanecimento no desempenho. As descobertas foram descritas em um artigo publicado recentemente, "Nanopartículas de óxido de rutênio hidratado ancoradas em espuma híbrida de grafeno e nanotubo de carbono para supercapacitores, "na revista Nature Relatórios Científicos .

p O artigo foi escrito pelo estudante de graduação Wei Wang; Cengiz S. Ozkan, professor de engenharia mecânica na Bourns College of Engineering da UC Riverside; Mihrimah Ozkan, professor de engenharia elétrica; Francisco Zaera, professor de química; Ilkeun Lee, um pesquisador no laboratório de Zaera; e outros alunos de pós-graduação Shirui Guo, Favores de Kazi Ahmed e Zachary.

p Os supercapacitores (também conhecidos como ultracapacitores) têm recebido atenção substancial nos últimos anos por causa de sua carga e taxa de descarga ultra-altas, excelente estabilidade, ciclo de vida longo e densidade de potência muito alta.

p Essas características são desejáveis ​​para muitas aplicações, incluindo veículos elétricos e eletrônicos portáteis. Contudo, os supercapacitores podem servir apenas como fontes de energia autônomas em sistemas que requerem fornecimento de energia por menos de 10 segundos por causa de sua energia específica relativamente baixa.

p Uma equipe liderada por Cengiz S. Ozkan e Mihri Ozkan da UC Riverside está trabalhando para desenvolver e comercializar materiais nanoestruturados para supercapacitores de alta densidade de energia.

p Alta capacitância, ou a capacidade de armazenar uma carga elétrica, é fundamental para atingir maior densidade de energia. Enquanto isso, para atingir uma densidade de potência mais alta, é fundamental ter uma grande área de superfície eletroquimicamente acessível, alta condutividade elétrica, vias curtas de difusão de íons e excelente integridade interfacial. Os materiais ativos nanoestruturados fornecem um meio para esses fins.

p "Além de alta energia e densidade de potência, o sistema de eletrodo de espuma de grafeno projetado também demonstra uma técnica fácil e escalonável sem aglutinante para preparar eletrodos de supercapacitor de alta energia, "Wang disse." Essas propriedades promissoras significam que este projeto pode ser ideal para futuras aplicações de armazenamento de energia. "