{"id":8049,"date":"2022-09-23T09:52:45","date_gmt":"2022-09-23T12:52:45","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cine.org.br\/?p=8049"},"modified":"2022-09-23T14:05:24","modified_gmt":"2022-09-23T17:05:24","slug":"novo-material-melhora-o-desempenho-de-baterias-e-supercapacitores-de-ions-de-sodio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/novo-material-melhora-o-desempenho-de-baterias-e-supercapacitores-de-ions-de-sodio\/","title":{"rendered":"Novo material melhora o desempenho de baterias e supercapacitores de \u00edons de s\u00f3dio"},"content":{"rendered":"

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Pesquisadores do CINE e colaboradores desenvolveram um material capaz de melhorar o desempenho de baterias e supercapacitores baseados em \u00edons de s\u00f3dio – promissora alternativa \u00e0 tecnologia de \u00edons de l\u00edtio, que atualmente \u00e9 a mais usada.<\/p>\n

Nessas tecnologias, os \u00edons de l\u00edtio ou de s\u00f3dio s\u00e3o protagonistas, pois s\u00e3o os encarregados de transportar e estocar el\u00e9trons durante os processos de carga (armazenamento de energia) e descarga (entrega de energia). Dado que, nesses processos, os \u00edons penetram a estrutura do material dos eletrodos, \u00e9 importante que eles sejam pequenos. Nesse ponto, o l\u00edtio \u00e9 campe\u00e3o, sendo o menor \u00edon em estado s\u00f3lido da tabela peri\u00f3dica. O s\u00f3dio tamb\u00e9m est\u00e1 entre os \u00edons menores, mas a sua principal vantagem \u00e9 a abund\u00e2ncia e a boa distribui\u00e7\u00e3o desse elemento no planeta, tanto na crosta terrestre quanto, principalmente, no mar. No caso do l\u00edtio, as reservas s\u00e3o menos abundantes e se concentram em poucos pa\u00edses.<\/p>\n

\u201cEm nosso trabalho desenvolvemos dispositivos que funcionam com \u00edons de s\u00f3dio – uma tecnologia cuja viabilidade econ\u00f4mica \u00e9 muito mais interessante do que a de \u00edons de l\u00edtio e que poderia ser fabricada em muitos pa\u00edses, inclusive o Brasil\u201d, diz o professor Hudson Zanin<\/a> (UNICAMP), pesquisador do programa Armazenamento Avan\u00e7ado de Energia do CINE.<\/p>\n

Essa tecnologia, por\u00e9m, ainda n\u00e3o est\u00e1 pronta para comercializa\u00e7\u00e3o, e um dos motivos principais \u00e9 o fato de que a velocidade de inser\u00e7\u00e3o dos \u00edons nos eletrodos e a sua sa\u00edda deles \u00e9 mais lenta devido ao maior tamanho dos \u00edons. Por isso, o desenvolvimento de eletrodos que aumentem essa velocidade \u00e9 um dos desafios principais para viabilizar a tecnologia baseada em s\u00f3dio.<\/p>\n

Em artigo recentemente publicado<\/a> no peri\u00f3dico Journal of Energy Storage<\/em>, Zanin e os outros autores apresentam um novo material, formado por nanotubos de carbono com nanopart\u00edculas de pent\u00f3xido de ni\u00f3bio (NbO5), para os eletrodos desses dispositivos. A equipe estudou o desempenho desse material como eletrodo de uma bateria e de um supercapacitor de \u00edons de s\u00f3dio.<\/p>\n

Os resultados dos experimentos e das simula\u00e7\u00f5es computacionais mostraram que o eletrodo funcionou muito bem nos principais mecanismos de armazenamento de cargas desses dispositivos: a intercala\u00e7\u00e3o e a adsor\u00e7\u00e3o. Os autores observaram que os \u00edons de s\u00f3dio se intercalaram no pent\u00f3xido de ni\u00f3bio em velocidade ultrarr\u00e1pida e que foram bem adsorvidos por eletrost\u00e1tica na grande \u00e1rea superficial dos nanotubos de carbono. Em consequ\u00eancia, a capacit\u00e2ncia dos dispositivos (a sua habilidade de coletar e armazenar cargas el\u00e9tricas) aumentou significativamente com rela\u00e7\u00e3o ao eletrodo convencional de nanotubos sem nanopart\u00edculas.<\/p>\n

O estudo foi realizado dentro do doutorado em Engenharia El\u00e9trica de Carla Real<\/a>, que est\u00e1 em andamento na UNICAMP com orienta\u00e7\u00e3o do professor Zanin, e contou com a colabora\u00e7\u00e3o de pesquisadores da Kansas State University<\/i> (EUA) na produ\u00e7\u00e3o e caracteriza\u00e7\u00e3o da bateria de s\u00f3dio. Tamb\u00e9m participaram do trabalho pesquisadores da Universidade Federal do Mato Grosso (UFMT) e da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), que ajudaram a compreender os fen\u00f4menos eletroqu\u00edmicos fundamentais que ocorriam nos dispositivos.<\/p>\n

Financiaram a pesquisa a FAPESP, Shell, CNPq e Capes, e a ANP forneceu suporte estrat\u00e9gico.<\/p>\n

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Refer\u00eancia do artigo cient\u00edfico:<\/b> Freestanding niobium pentoxide-decorated multiwalled carbon nanotube electrode: Charge storage mechanism in sodium-ion pseudocapacitor and battery<\/em>. Carla G. Real, Ericson H. N. S. Thaines, Leandro A. Pocrifka, Renato G. Freitas, Gurpreet Singh, Hudson Zanin. Journal of Energy Storage. Volume 52, Part B, 15 August 2022, 104793. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.est.2022.104793<\/a>.<\/p>\n

Autores do artigo que s\u00e3o membros do CINE:\u00a0<\/b>Carla Real (doutoranda na UNICAMP), Renato Freitas (professor da UFMT) e Hudson Zanin (professor da UNICAMP).<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Pesquisadores do CINE e colaboradores desenvolveram um material capaz de melhorar o desempenho de baterias e supercapacitores baseados em \u00edons de s\u00f3dio – promissora alternativa \u00e0 tecnologia de \u00edons de l\u00edtio, que atualmente \u00e9 a mais usada. Nessas tecnologias, os \u00edons de l\u00edtio ou de s\u00f3dio s\u00e3o protagonistas, pois s\u00e3o os encarregados de transportar e estocar el\u00e9trons durante os processos de carga (armazenamento de energia) e descarga (entrega de energia)….<\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":8050,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[144,131],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8049"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=8049"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8049\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8053,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/8049\/revisions\/8053"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8050"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=8049"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=8049"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=8049"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}