Supercapacitor de Óxido de Manganês de Alto Desempenho: Unindo Armazenamento de Bateria com Carregamento Rápido

Um novo supercapacitor baseado em óxido de manganês poderia combinar a capacidade de armazenamento de baterias com a alta potência e carregamento rápido de outros supercapacitores. Combinando óxido de manganês com óxido de cobalto-manganês, uma heteroestrutura é formada na qual propriedades interfaciais podem ser ajustadas.

O grupo começou com simulações para ver como as propriedades do óxido de manganês mudam quando acoplado com outros materiais. Quando o acoplaram a um semicondutor, descobriram que criava uma interface condutiva com baixa resistência ao transporte de elétrons e íons. Isso será importante porque, caso contrário, o material seria lento para carregar.

Combinando óxido de manganês com óxido de cobalto-manganês como eletrodo positivo e uma forma de óxido de grafeno como eletrodo negativo, obtém-se um supercapacitor assimétrico com alta densidade de energia, densidade de potência notável e excelente estabilidade de ciclagem.

Ao escalar as dimensões laterais e espessura, o material tem potencial para ser usado em veículos elétricos. O próximo passo será ajustar a interface onde as camadas semicondutoras e condutoras se encontram para melhor desempenho. A equipe adicionará o supercapacitor a eletrônicos vestíveis flexíveis já desenvolvidos e sensores como fonte de energia para esses dispositivos ou diretamente como sensores autoalimentados.