Uma nova abordagem para melhorar o desempenho de supercapacitores baseados em MOF foi desenvolvida por cientistas do Instituto de Nano Ciência e Tecnologia (INST), Mohali. Esta técnica baseada em laser permite a introdução controlada de defeitos no material, aumentando a capacidade de armazenamento de energia. Este método pode fornecer melhorias significativas em relação aos métodos tradicionais usados para criar defeitos, como recozimento térmico, exposição química e moagem de bolas, que careciam de precisão.
Como a tecnologia laser melhora os supercapacitores baseados em MOF
Nesta abordagem inovadora, o prof. Vivek Bagchi e sua equipe do INST usaram irradiação laser para criar defeitos e porosidade no MOF CuZn-BTC. Ajustando cuidadosamente a potência do laser, eles foram capazes de aumentar a área de superfície do eletrodo sem alterar a estrutura cristalina da Estrutura Orgânica Metálica (MOF). Os detalhes da pesquisa estavam lá publicado na revista ACS Materials Letter.
Esse ajuste fino aumenta o desempenho do material, permitindo melhor difusão de íons e melhor armazenamento de energia. Os poros gerados na estrutura tridimensional do MOF permitem que os íons se movam com mais eficiência, aumentando significativamente a capacidade de armazenamento de energia do dispositivo.
Os métodos tradicionais de criação de defeitos tendem a transformar o material ou criar estruturas compostas, o que reduz o desempenho. No entanto, este método a laser preserva a cristalinidade original do MOF enquanto melhora suas propriedades eletroquímicas. Após a irradiação do laser, algumas ligações no CuZn-MOF se quebram, criando poros que melhoram a difusão de íons, mantendo a estrutura geral intacta.
Benefícios ambientais e de eficiência
EM adição para aumentar o armazenamento de energia, o processo a laser é mais rápido, mais limpo e mais ecológico do que as abordagens convencionais. Elimina a necessidade de solventes químicos, tornando o processo mais seguro e rápido. Os resultados, publicados na ACS Materials Letter, destacam o potencial de aplicação deste método a outros materiais MOF para melhorar o desempenho em tecnologias de armazenamento de energia.
