Misturas de líquidos iônicos para otimização de supercapacitores

Resumo

Estudos sobre supercapacitores vêm sendo alvo em pesquisas que querem novos dispositivos que possam otimizar ou até substituir o funcionamento de baterias íon-Lítio. Os principais pontos negativos das baterias são sua vida útil limitada e baixa potência de operação, ambos são devido ao fato destes dispositivos dependerem de reações faradaicas. Já os capacitores eletroquímicos de dupla camada são capazes de operar em alta potência por centenas de milhares de ciclos a mais. Embora estes dois dispositivos dependerem de processos de armazenamento diferentes, eles caminham para o mesmo objetivo: o aumento de potência e de energia. Para isso, devem ser analisadas formas de aumentar a capacitância e a janela de operação dos capacitores eletroquímicos. O foco para este problema deve ser no principal material que a voltagem de operação depende: o eletrólito. A mistura entre líquidos iônicos pode ser um dos avanços para superar estes obstáculos, uma vez que isto pode melhorar as características físico-químicas do eletrólito, diminuindo sua viscosidade, aumentando sua condutividade e melhorando sua estabilidade eletroquímica. Serão preparadas misturas de líquidos iônicos, e suas propriedades físico-químicas serão medidas e avaliadas (viscosidade, densidade e condutividade iônica). Além disso, serão feitas análises em células eletroquímicas de dois e de três eletrodos, possibilitando gerar dados úteis para as análises, como por exemplo a voltagem máxima de operação e a relação de carga por massa do eletrodo para otimização das células. O principal objetivo deste projeto é proporcionar dados que mostram a influência de cada líquido iônico, em presença de outros, na capacitância da célula para um melhor desempenho do supercapacitor.