Novos condensadores de iões de lítio podem revolucionar o armazenamento de energia no Árctico e no espaço exterior

На базе этой разработки могут быть созданы совершенно новые накопители энергии для Арктики и космоса

Quando o frio extremo entra em cena - seja no Árctico, seja em missões espaciais - a energia deixa de ser apenas uma questão de capacidade e passa a ser uma questão de sobrevivência do sistema. Foi precisamente a pensar nesse limite que cientistas chineses desenvolveram um condensador de iões de lítio capaz de funcionar de forma estável a -100 °C, estabelecendo um novo recorde para dispositivos desta classe.

O trabalho foi realizado por uma equipa liderada por Ma Yanwei, do Instituto de Engenharia Elétrica da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com colegas do Instituto de Química Aplicada em Changchun e da Escola Internacional de Pós-Graduação de Shenzhen da Universidade Tsinghua. Os investigadores sublinham que, abaixo de -20 °C, os sistemas convencionais de iões de lítio perdem rapidamente eficiência devido ao aumento da viscosidade do eletrólito, à diminuição da condutividade iónica e a uma subida acentuada da resistência na interface entre fases.

Para contornar este obstáculo, os investigadores criaram um novo eletrólito para baixas temperaturas. A base da solução foi a modificação da estrutura molecular do solvente, com a introdução de grupos contendo flúor. Esta arquitetura química ajudou a manter elevada a condutividade iónica, a viscosidade baixa e uma dinâmica interfacial estável mesmo sob temperaturas extremamente reduzidas.

Com este novo eletrólito, a equipa construiu um condensador de iões de lítio com capacidade de 1100 F, que demonstrou uma descarga estável a -100 °C. Segundo os autores, o estudo não só remove uma das principais limitações para o armazenamento de energia em frio extremo, como também fornece uma base teórica para desenvolver novos sistemas eletroquímicos destinados a condições de operação particularmente exigentes.