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      InícioSociedadeCientistas da UM desenvolvem baterias com longa vida útil

      Cientistas da UM desenvolvem baterias com longa vida útil

      Uma equipa de investigadores da Universidade de Macau propôs uma nova bateria electrocrómica baseada num electrólito aquoso híbrido, que pode ajudar a resolver o problema da curta vida útil dos dispositivos tradicionais baseados, esperando-se que esta nova descoberta possibilite a comercialização de baterias de baixo custo e alta segurança.

      Uma equipa de cientistas liderada por Ng Kar Wei e Wang Shuangpeng, professores do Instituto de Física Aplicada e Engenharia de Materiais (IAPME, na sigla inglesa) da Universidade de Macau (UM), propôs uma nova bateria electrocrómica baseada num electrólito aquoso híbrido, que pode ajudar a resolver o problema da curta vida útil dos dispositivos electrocrómicos tradicionais baseados em electrólitos aquosos. Espera-se, agora, que a descobertapossibilite a comercialização de baterias electrocrómicas aquosas de baixo custo e alta segurança”, anunciou a UM em nota de imprensa.

      A investigação detalhada do mecanismo intrínseco para o desempenho superior também deve fornecer orientação potencial para o projecto de outros dispositivos electroquímicos de alto desempenho, acrescenta a universidade na mesma nota, relatando que os resultados da pesquisa foram publicados na ACS Nano, uma das principais revistas internacionais da área.

      A tecnologia electrocmica é considerada uma chave para a realização de edifícios verdes com economia de energia num futuro próximo. O electrocromismo refere-se ao ajuste dinâmico e reversível das propriedades ópticas (como transmitância, reflectividade e cor) de nanofilmes especialmente projectados através de reacções redox accionadas electricamente.

      Por isso, explica a equipa de investigadores, “as janelas inteligentes baseadas nesta tecnologia podem absorver ou reflectir selectivamente a radiação de calor externa e evitar a dissipação de calor interna, permitindo assim a regulação eficaz da luminosidade e temperatura do ambiente interno com um consumo de energia muito baixo.

      Como o seu princípio de funcionamento é semelhante ao das baterias de íons recarregáveis, os dispositivos electrocrómicos podem servir tanto para regulação de luz quanto para armazenamento de energia simultaneamente, dando origem ao conceito de bateria electrocrómica multifuncional (ECB)”, explicam os cientistas.

      No entanto, a maioria dos ECB existentes são baseados em electrólitos orgânicos de íons de lítio e apresentam baixa velocidade de resposta e baixa estabilidade de ciclagem, o que limita sua comercialização. Os electrólitos aquosos de íons multivalentes foram, portanto, desenvolvidos recentemente devido à sua melhor segurança e maior condutividade do quesucede com os electrólitos orgânicos tradicionais.

      De facto, a equipa liderada por Ng Kar Wei e Wang Shuangpeng, encontrou “melhorias notáveis ​​na velocidade e capacidade de resposta foram demonstradas em ECB de base aquosa.

      Para atingir o objectivo a que se propuseram, os cientistasprojectaram um sistema electrocrómico multifuncional ultra-estável altamente compatível composto de filme electrocrómico de titanato de lítio e electrólito aquoso Al3+/Zn2+. A correspondência entre filmes de titanato de lítio e vários tipos de electrólitos aquosos tem sido extensivamente investigada, e o sistema mais optimizado exibiu desempenhos electrocrómicos notáveis, incluindo velocidade de resposta rápida, alta capacidade de descarga e estabilidade de ciclagem recorde”, explicou a equipa, justificando a escolha.

      Os estudos concluem que a alta actividade electroquímica dos íons Al3+ ajuda a promover as reacções redox eficientes dos filmes de titanato de lítio, resultando em excelente contraste óptico. Ao mesmo tempo, os íons Zn2+ podem suprimir a geração irreversível de hidrogénio e melhorar a reversibilidade de toda a reacção. Por fim, a combinação sinérgica entre o electrólito aquoso híbrido Al3+/Zn2+ e o filme fino de titanato de lítio melhora o desempenho eletrocrómico e de armazenamento de energia, tornando-o muito superior às baterias electrocrómicas aquosas existentes baseadas nos filmes finos tradicionais de óxido de tungsténio.

      Ng Kar Wei e Wang Shuangpeng são os autores correspondentes do estudo e o primeiro autor do artigo é Wu Zhisheng, estudante de doutoramento do IAPME. Lian Zhendong, Yan Shanshan e Li Jielei, igualmente estudantes de doutoramento, também fizeram contribuições importantes para o estudo. O projecto foi financiado pelo Fundo de Desenvolvimento Científico e Tecnológico da RAEM.