Pesquisadores do Instituto de Nanociência e Tecnologia (INST), Mohali, desenvolveram uma nova abordagem para melhorar o desempenho de supercapacitores baseados em MOF. 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 CuZn-BTC MOF. Ajustando cuidadosamente a potência do laser, eles foram capazes de aumentar a área de superfície do eletrodo sem alterar a estrutura cristalina da estrutura metal-orgânica (MOF). Os detalhes do estudo foram publicado na revista ACS Materials Letter.
Esse ajuste fino melhora 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 viajem 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, reduzindo o desempenho. No entanto, este método a laser mantém a cristalinidade original do MOF enquanto melhora suas propriedades eletroquímicas. Sob a influência do laser, algumas ligações no CuZn-MOF se rompem, criando poros que melhoram a difusão de íons, mantendo intacta a estrutura geral.
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. As descobertas, publicadas na revista ACS Materials Letter, destacam o potencial de aplicação deste método a outros materiais MOF para melhorar o desempenho das tecnologias de armazenamento de energia.
