p A demanda por dispositivos integrados de armazenamento de energia está crescendo rapidamente, à medida que as pessoas dependem cada vez mais de eletrônicos portáteis e sem fio, e cresce a necessidade global de fontes de energia limpa, como as energias solar e eólica. p Isso está criando uma necessidade exponencial de tecnologias avançadas de armazenamento de energia - baterias e supercapacitores (SC) confiáveis ​​e sem manutenção com capacidade de alta densidade de energia como dispositivos de armazenamento. Os supercapacitores são candidatos proeminentes para atender a essa necessidade devido às suas características ecologicamente corretas e de longa ciclabilidade.

p Pesquisadores do Integrated Nano Systems Lab (INSys Lab), no Centro de Tecnologia de Energia Limpa, têm trabalhado em um caminho para melhorar o desempenho dos supercapacitores, e atender a essa demanda por maior capacidade de armazenamento.

p O Dr. Mojtaba Amjadipour e a Professora Francesca Iacopi (Escola de Dados e Engenharia Elétrica) e o Dr. Dawei Su (Escola de Ciências Matemáticas e Físicas) descrevem seu trabalho de ponta na edição de julho de 2020 da revista Baterias e Supercaps . O destaque dado aos "Supercapacitores de estado sólido de base grafítica:Habilitando a reação redox por No local Tratamento eletroquímico "- designado um papel muito importante com colocação de cobertura frontal - significa o quão inovador é sua pesquisa no desenvolvimento de maneiras alternativas de estender a capacidade de armazenamento.

p A Dra. Iacopi disse que a abordagem multidisciplinar dentro da equipe foi benéfica para descobrir o que ela diz ser um processo simples.

p “Esta pesquisa surgiu da nossa curiosidade em explorar os limites de funcionamento das células, levando-nos a resultados benéficos imprevistos. O controle deste processo não teria sido possível sem a compreensão dos motivos fundamentais para a melhoria observada, usando a experiência complementar de nossa equipe. "

p Tradicionalmente, supercapacitores são fabricados com eletrólitos líquidos, que não pode ser miniaturizado e pode estar sujeito a vazamentos, solicitando pesquisas em eletrólitos à base de gel e de estado sólido. Adaptando esses eletrólitos em combinação com materiais de eletrodo à base de carbono, como grafeno, óxido de grafeno, e os nanotubos de carbono são de suma importância para um desempenho aprimorado de armazenamento de energia.

p Grafeno ou carbono grafítico fabricado diretamente em superfícies de silício oferece um potencial significativo para supercapacitores no chip que podem ser incorporados em sistemas integrados. Os insights da pesquisa indicam um caminho simples para melhorar significativamente o desempenho dos supercapacitores usando eletrólitos à base de gel, que são essenciais para a fabricação de supercapacitores quase sólidos (gel).

p "Esta abordagem oferece um novo caminho para desenvolver ainda mais sistemas miniaturizados de armazenamento de energia no chip, que são compatíveis com eletrônicos de silício e podem suportar a demanda de energia para operar sistemas inteligentes integrados, "Dr. Iacopi disse.