p (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores que trabalha na China encontrou uma maneira de melhorar drasticamente a capacidade de armazenamento de energia dos supercondensadores - dopando tubos de carbono com nitrogênio. Em seu artigo publicado na revista Ciência , a equipe descreve seu processo e quão bem os supercapacitores recém-desenvolvidos funcionaram, e seu objetivo de um dia ajudar os supercapacitores a competir com baterias. p Como uma bateria, um capacitor é capaz de manter uma carga, ao contrário de uma bateria, Contudo, ele pode ser carregado e descarregado muito rapidamente - o lado negativo dos capacitores é que eles não conseguem armazenar quase tanta carga por quilograma quanto as baterias. O trabalho da equipe na China é um passo para aumentar a quantidade de carga que pode ser mantida pelos supercapacitores (capacitores que têm uma capacitância muito maior do que os capacitores padrão - eles geralmente empregam eletrodos à base de carbono) - neste caso, eles relatam um aumento de três vezes usando seu novo método - observando também que seu supercapacitor era capaz de armazenar 41 watts-hora por quilograma e fornecer 26 quilowatts por quilograma a um dispositivo.

p O novo supercapacitor foi feito formando primeiro um gabarito feito de tubos de sílica. A equipe então cobriu o interior dos tubos com carbono usando deposição química de vapor e, em seguida, removeu a sílica, deixando apenas os tubos de carbono, cada um com aproximadamente 4 a 6 nanômetros de comprimento. Então, os tubos de carbono foram dopados com átomos de nitrogênio. Eletrodos foram feitos do material resultante, pressionando-o na forma de pó em uma espuma de grafeno. Os pesquisadores relatam que o doping auxiliou nas reações químicas dentro do supercapacitor sem causar quaisquer alterações em sua condutividade elétrica, o que significava que ainda era capaz de carregar e descarregar tão rapidamente quanto os supercapcitores convencionais. A única diferença foi a capacidade de armazenamento dramaticamente aumentada.

p Por causa do grande aumento na capacidade de armazenamento, a equipe acredita que está no caminho para construir um supercapacitor capaz de competir diretamente com baterias, talvez até baterias de íon de lítio. Eles observam que isso significaria ser capaz de carregar um telefone em meros segundos. Mas antes que isso aconteça, a equipe está procurando industrializar seu novo supercapacitor atual, para permitir seu uso em dispositivos reais. p © 2015 Phys.org