Cientistas chineses criam capacitor de íons de lítio que opera a -100°C para o Ártico e o espaço

Novos acumuladores de energia para o Ártico e o espaço

Pesquisadores da China desenvolveram um capacitor de íons de lítio capaz de operar de forma estável a -100°C, estabelecendo um novo recorde para dispositivos dessa categoria.

Por que o frio extremo derruba o desempenho de sistemas de íons de lítio

O estudo foi conduzido por uma equipa liderada por Ma Yanwei, do Instituto de Eletrotécnica da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com especialistas do Instituto de Química Aplicada em Changchun e da Escola Internacional de Pós-Graduação de Shenzhen da Universidade Tsinghua. Segundo os autores, abaixo de -20°C os sistemas convencionais de íons de lítio perdem eficiência rapidamente devido ao aumento da viscosidade do eletrólito, à queda da condutividade iónica e ao forte crescimento da resistência na interface entre fases.

Eletrólito de baixa temperatura com grupos fluorados

Para contornar essa limitação, os investigadores criaram um novo eletrólito voltado para baixas temperaturas. A solução baseia-se numa modificação da estrutura molecular do solvente, com a introdução de grupos contendo flúor. Essa arquitectura química permitiu manter condutividade iónica elevada, baixa viscosidade e uma dinâmica interfacial estável mesmo em condições de frio extremo.

Protótipo: capacitor de íons de lítio de 1100 F a -100°C

Com o novo eletrólito, a equipa montou um capacitor de íons de lítio com capacitância de 1100 F, que demonstrou descarga estável a -100°C. De acordo com os autores, o avanço elimina uma das principais barreiras para o armazenamento de energia sob frio extremo e também fornece uma base teórica para criar novos sistemas electroquímicos destinados a ambientes de operação particularmente severos.