Para quem não sabe, Portugal é uma referência na investigação sobre baterias. Tal acontece porque, Maria Helena Braga, atual diretora do Departamento de Engenharia Física da FEUP, e a sua equipa tem vindo a dar importantes passos no que se refere à autonomia das baterias.
A descoberta mais recente, liderada pela investigadora Helena Braga vem unificar a teoria por detrás de dispositivos como as baterias, transístores e células fotovoltaicas.
De acordo com uma notícia da Universidade do Porto, esta é a primeira vez que um artigo científico relaciona, num dispositivo eletroquímico, a capacitância negativa e a resistência negativa. O referido artigo esteve recentemente em grande destaque na revista “Applied Physics Reviews”.
Ao longos dos últimos anos, a equipa de Helena Braga tem vindo a desenvolver uma nova geração de baterias que se autocarrega sem perder energia durante algum tempo, ultrapassando largamente o tempo de vida das baterias tradicionais. Como? Usando um eletrólito ferroelétrico que permite a combinação espontânea entre a “capacitância negativa e a resistência negativa na mesma célula”.
Descoberta inédita. baterias autocarregam-se e mantêm energia durante algum tempo
De acordo com o artigo agora publicado, a capacitância negativa ocorre quando, forçada pelas moléculas dipolares do eletrólito, se acumula uma “camada” extra de carga à superfície do eletrólito levando a um aumento gradual da tensão mesmo quando a bateria é posta a descarregar. Por sua vez, a resistência negativa ocorre quando se dá um aumento brusco de tensão nos terminais de um circuito ou dispositivo elétrico e que resulta diretamente de uma variação do potencial químico de um elétrodo.
Como é que ela se auto carrega? Formando um condensador de capacitância negativa. Não é a primeira vez que se vê isto, mas é a primeira vez que essa capacitância negativa é associada a uma resistência negativa.
Sabendo nós que temos um material ferroelétrico que se auto carrega, podemos prever esse autocarregamento, estudá-lo, otimizá-lo e utilizá-lo quando é necessário aumentar a capacidade e autonomia das baterias”, exemplificou. Trata-se de um processo que dá “origem a um dispositivo que se auto carrega durante algum tempo de dias a anos, aumentando a energia armazenada nele, em competição com a degradação natural do processo eletroquímico que faz com que a energia armazenada diminua pela dissipação de calo
Helena Braga
A investigação, que advém da “preocupação, necessidade e urgência em eletrificar por causa das mudanças no clima”, vem assim unificar a teoria por detrás de todos os dispositivos no estado sólido, como as baterias, transístores e células fotovoltaicas.