De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL), nos Estados Unidos, desenvolveram um novo design de eletrodo impresso em 3D que pode melhorar o desempenho de baterias recarregáveis e supercapacitores. O design adota uma estrutura tridimensional intertravada, eliminando as "zonas mortas" onde os íons ficam presos nos eletrodos planos tradicionais, mantendo a duplicação da capacidade de armazenamento ao longo de 7500 ciclos de carga, sem afetar a velocidade de carregamento.

Dispositivos de armazenamento eletroquímico de energia geralmente enfrentam um dilema entre capacidade e potência: eletrodos espessos oferecem maior capacidade, mas dificultam o movimento dos íons, reduzindo a potência. A equipe do LLNL, por meio de otimização computacional e tecnologia de impressão 3D, fabricou eletrodos ultraespessos de até 5,8 milímetros, cuja geometria intertravada maximiza a área superficial, fornecendo caminhos curtos e eficientes para os íons.

Os pesquisadores usaram a técnica de microestereolitografia multimaterial, primeiro imprimindo um substrato poroso de óxido de grafeno para melhorar a integração iônica e, em seguida, revestindo-o com uma camada superficial de ouro para aumentar a condutividade. Esta estrutura de "dedos intertravados", otimizada por computador, elimina as zonas mortas e fornece numerosos canais para íons e elétrons. Giovanna Bucci, pesquisadora da Divisão de Engenharia Computacional do LLNL, afirmou: "Em designs planos tradicionais, uma grande quantidade de material da bateria é subutilizada porque os íons não conseguem alcançar as regiões mais profundas." Nos testes, o eletrodo demonstrou alta capacidade de armazenamento, baixa resistência e uma vida útil estável superior a 7500 ciclos.

Esta tecnologia de eletrodo impresso em 3D poderá ser expandida no futuro para áreas como baterias de íons de lítio e veículos elétricos, com potencial de aplicação em eletrônicos de consumo e infraestrutura de energia renovável. Os resultados relacionados foram publicados na revista "Materials Horizons".

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