Em um estudo publicado no Journal of Power Sources, pesquisadores da Universidade do País Basco, na Espanha (UPV/EHU), apresentaram um sistema de armazenamento de energia feito com eletrodos derivados de biomassa de madeira.
A biomassa de madeira que eles usaram vem de uma variedade de pinheiros e está amplamente disponível como um resíduo de serrarias, tornando-o um método econômico e sustentável de acordo com o Grupo de Pesquisa de Estado Sólido e Materiais da UPV / EHU.
O grupo criou o sistema usando eletrodos resultantes das lascas de madeira descartadas que combinaram em um capacitor de íons de lítio (LIC), um sistema híbrido que combina baterias e supercapacitores. O eletrodo negativo é feito de carbono duro e atinge valores de alta capacidade de até 112 mAh g⁻1 a 10°C sem procedimentos complexos de dopagem, uso de aditivos caros ou processamento complexo.
O eletrodo positivo usa um carvão ativado derivado do mesmo carvão duro. A densidade de energia do sistema é de até 105 Wh kg⁻1 a 700 W kg⁻1, mantendo 60% da capacidade após 10.000 ciclos a 10°C. Os eletrodos de carvão duro atingiram 112 mAh g−1 a 10°C, enquanto os eletrodos de carvão ativado atingiram 71 mAh g−1 a 10 A g−1.
Para a célula completa, as relações de tensão da célula e massa do eletrodo foram estudadas para otimizar o desempenho de cada eletrodo e evitar problemas como revestimento de lítio ou decomposição de eletrólitos. A célula completa de melhor desempenho usou uma proporção de massa de 1:1 e operou em uma tensão de célula de 1,5–4,0 V. Este sistema atingiu valores de densidade de energia de 111 Wh kg−1 a 51 W kg−1 e 52 Wh kg−1 a 24,4 kW kg−1.
O sistema demonstrou uma retenção de capacidade de 70% após 5.000 ciclos e 60% após 10.000 ciclos a 10C (calculado em relação ao ânodo).
Embora menos comum do que as baterias de íons de lítio e supercapacitores, os LICs estão sendo reconhecidos em pesquisas devido à sua capacidade de fornecer um longo ciclo de vida e uma fonte de alta potência. Os LICs combinam eletrodos de tecnologias LIB e supercapacitor para alavancar as vantagens de cada um.
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