CAPSEL – Polímero de Alumínio compósito multi-iónico para condensadores e eletrólitos sólidos [NI-TECH-2020-18]
CAPSEL é um eletrólito sólido multi-iónico de polímero de alumínio e celulose de baixo custo e eficiente, com condutividade iónica na gama de 0,1-10 mS/cm.
Contexto
CAPSEL tem sido produzido por um processo simples que permite a produção de baterias e supercondensadores. É um eletrólito com potencial inerente para baterias baseadas em alumínio (Al), o que pode representar uma boa alternativa às baterias de Lítio (Li), pois o Al é um metal abundante, mais barato e menos reativo do que o Li. O CAPSEL é formado por um ligamento polimérico biodegradável e celulose como constituintes principais do eletrólito e também serve como fonte de alimentação para aplicações de baixo custo descartáveis: e-paper, smart labels e smart packing.
Uma prova de conceito foi estabelecido enquadrada numa ERC proof of concept (CAPSEL) onde um eletrólito sólido estável foi desenvolvido e aplicado em condensadores.
A Tecnologia
A CAPSEL é um eletrólito sólido que contém multi-iões, celulose e Al e tem uma boa estabilidade termal, durabilidade em serviço, leveza, é feito com materiais ecológicos e é fácil de reciclar.
- A matriz de papel de celulose incorpora multi-iões, polímero e Al;
- O eletrólito é estável até aos 100ºC.;
- A temperatura não tem influência significativa na condutividade iónica até aos 45ºC.;
- Um condensador feito com este eletrólito mostra uma boa estabilidade de até 5000 ciclos com carga/descarga de 1 mA.
Estado de desenvolvimento
TRL 4 – tecnologia validada em laboratório.
Benefícios
- Aplicável a baterias baseadas em Al – baixo custo e com composição e produção amiga do ambiente;
- Alta condutividade iónica – estável a altas temperaturas, estável em condições atmosféricas;
- Características – leve, flexível, feita de papel, passível de ser produzido em grande escala.
Aplicações
O eletrólito desenvolvido é importante para baterias de Al e condensadores, pode facilmente ser aplicada a diferentes tipos de geometrias e configurações de elétrodos e baterias/condensadores.
Palavras-chave
Eletrólito; Baseado em Alumínio; Alta condutividade iónica; Estabilidade com temperatura; ecológico; Supercondensador; Bateria.
NOVA Inventors
Isabel Maria Mercês Ferreira
