quarta-feira, 3 de dezembro de 2014

Argila que conduz eletricidade pode revolucionar baterias

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/12/2014

"Estamos falando aqui sobre um pedaço de argila muito especial." [Imagem: Michel Barsoum Lab/Drexel University]

Argila condutora
Depois dos plásticos que conduzem calor, agora é a vez da argila mostrar um lado desconhecido da sua personalidade.
Michael Ghidiu e seus colegas da Universidade Drexel, nos Estados Unidos, sintetizaram um novo material que mantém as características de moldabilidade e flexibilidade da argila, mas apresenta a surpreendente capacidade de conduzir eletricidade.
Se puder ser fabricada em larga escala, a argila eletricamente condutora pode alterar para sempre o complicado e caro processo de fabricação dos materiais usados na produção dos eletrodos para baterias - incluindo as de íons de lítio - e supercapacitores.
A argila é composta por uma mistura de partículas de carbeto de titânio. "O processo para fabricar a argila também utiliza ingredientes largamente disponíveis e mais seguros do que os utilizados para produzir eletrodos MXenos até agora," disse Yury Gogotsi, coautor do trabalho. Mxenos são materiais cerâmicos baseados em carbetos ou nitretos dispostos em camadas monoatômicas, como o grafeno ou a molibdenita.
O processo de fabricação da argila é simples e feito em escala macro, sem depender da manipulação direta das camadas monoatômicas. [Imagem: Michael Ghidiu et al. - 10.1038/nature13970]
"Ainda nem tentamos melhorar"
Para criar um eletrodo com a argila condutiva, basta passá-la por um equipamento similar a uma máquina de fazer massa de pastel, produzindo um filme condutor.
"Tenha em mente que esta é a primeira geração do material que estamos testando," ressalta Maria Lukatskaya, coautora do trabalho. "Nós não fizemos nada para melhorar sua capacidade e, com 900 F/cm3, ela já está mostrando uma capacitância por unidade de volume maior do que a maioria dos outros materiais. Também estamos relatando que ela não perde nada da sua capacitância depois de mais de 10.000 ciclos de carga/descarga, de modo que estamos falando aqui sobre um pedaço de argila muito especial."
Além de poder ser moldada em qualquer formato, uma argila pode ser dissolvida na forma de tinta e aplicada sobre qualquer superfície, podendo gerar revestimentos condutores transparentes ou baterias e supercapacitores de formatos complexos.
Bibliografia:

Conductive two-dimensional titanium carbide ‘clay’ with high volumetric capacitance
Michael Ghidiu, Maria R. Lukatskaya, Meng-Qiang Zhao, Yury Gogotsi, Michel W. Barsoum
Nature
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nature13970

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