• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  • Nova estratégia de nanoengenharia mostra potencial para armazenamento avançado de energia aprimorado
    p A nanoarquitetura de material novo permite o desenvolvimento de baterias de alta energia de nova geração além da química de íons de lítio. Crédito:University of Technology Sydney

    p O rápido desenvolvimento de recursos de energia renovável desencadeou uma enorme demanda em grande escala, sistemas de armazenamento de energia estacionários de baixo custo e alta densidade de energia. p As baterias de íon de lítio (LIBs) têm muitas vantagens, mas existem elementos metálicos muito mais abundantes disponíveis, como o sódio, potássio, zinco e alumínio.

    p Esses elementos têm químicas semelhantes ao lítio e foram recentemente investigados extensivamente, incluindo baterias de íon de sódio (SIBs), baterias de íons de potássio (PIBs), baterias de íon zinco (ZIBs), e baterias de íon de alumínio (AIBs). Apesar dos aspectos promissores relacionados ao potencial redox e densidade de energia, o desenvolvimento desses além-LIBs foi impedido pela falta de materiais de eletrodo adequados

    p Nova pesquisa liderada pelo professor Guoxiu Wang da University of Technology Sydney, e publicado em Nature Communications , descreve uma estratégia usando engenharia de deformação de interface em um nanomaterial de grafeno 2-D para produzir um novo tipo de cátodo. Engenharia de deformação é o processo de ajuste das propriedades de um material alterando seus atributos mecânicos ou estruturais.

    p "As baterias Beyond-lithium-ion são candidatas promissoras para alta densidade de energia, aplicações de armazenamento de energia de baixo custo e em grande escala. Contudo, o principal desafio está no desenvolvimento de materiais de eletrodo adequados, "" Professor Wang, Diretor do Centro UTS de Tecnologia de Energia Limpa, disse.

    p "Esta pesquisa demonstra um novo tipo de cátodo de deformação zero para intercalação reversível de íons além-Li + (Na + , K + , Zn 2 +, Al 3 + ) por meio de engenharia de interface de deformação de uma heteroestrutura de VOPO4-grafeno 2-D multicamadas.

    p Quando aplicado como cátodo em baterias de íons K +, alcançamos uma alta capacidade específica de 160 mA h g -1 e uma grande densidade de energia de ~ 570 W h kg -1 , apresentando o melhor desempenho relatado até o momento. Além disso, a heteroestrutura de múltiplas camadas 2-D preparada também pode ser estendida como cátodos para Na de alto desempenho + , Zn 2 + , e Al 3 + baterias de íons.

    p Os pesquisadores dizem que este trabalho anuncia uma estratégia promissora para utilizar a engenharia de tensão de materiais 2-D para aplicações avançadas de armazenamento de energia.

    p "A estratégia da engenharia de deformação pode ser estendida a muitos outros nanomateriais para o projeto racional de materiais de eletrodo para aplicações de armazenamento de alta energia além da química de íons de lítio, "Professor Wang disse.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com