Condensador de iões de lítio a -100°C: novo recorde de cientistas chineses

A partir desta inovação podem surgir acumuladores de energia totalmente novos para o Ártico e o espaço

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 categoria.

Equipa e instituições envolvidas

O trabalho foi realizado por uma equipa liderada por Ma Yanwei, do Instituto de Engenharia Elétrica da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com investigadores do Instituto de Química Aplicada em Changchun e da Escola Internacional de Pós-Graduação de Shenzhen da Universidade de Tsinghua.

Porque é que sistemas de iões de lítio perdem desempenho abaixo de -20°C

Segundo os autores, quando a temperatura desce abaixo de -20°C, os sistemas convencionais de iões de lítio degradam rapidamente a sua eficiência devido ao aumento da viscosidade do eletrólito, à redução da condutividade iónica e a um forte acréscimo da resistência na interface entre fases.

Novo eletrólito de baixa temperatura com grupos fluorados

Para ultrapassar este obstáculo, a equipa concebeu um eletrólito específico para baixas temperaturas. A abordagem assentou na modificação da estrutura molecular do solvente, através da introdução de grupos contendo flúor. Esta arquitetura química permitiu manter elevada condutividade iónica, baixa viscosidade e uma dinâmica interfacial estável, mesmo sob frio extremo.

Condensador de iões de lítio de 1100 F: descarga estável a -100°C

Com este novo eletrólito, os investigadores construíram um condensador de iões de lítio com capacidade de 1100 F, que demonstrou com sucesso uma descarga estável a -100°C. De acordo com a equipa, além de remover uma das limitações mais críticas para o armazenamento de energia em condições de frio severo, o estudo estabelece também uma base teórica para criar novos sistemas eletroquímicos destinados a ambientes de utilização particularmente exigentes.