DISPOSITIVOS ASSIMÉTRICOS ARMAZENADORES DE ENERGIA BASEADOS NA FORMAÇÃO DE DUPLA CAMADA ELÉTRICA CONTENDO DOIS ELETRÓLITOS OPERANDO SIMULTANEAMENTE

IPC Classification

Abstract

O presente pedido de patente descreve dispositivos assimétricos armazenadores de energia baseados na formação de dupla camada elétrica contendo dois eletrólitos operando simultaneamente que apresentam as seguintes características: 1) um dispositivo que utiliza dois líquidos iônicos diferentes, de forma que exista um líquido iônico associado ao eletrodo positivo e outro líquido iônico distinto associado ao eletrodo negativo; 2) um dispositivo que possui duas soluções eletrolíticas compostas por solventes distintos, de forma que a solução eletrolítica associada ao eletrodo positivo possui um solvente diferente da solução eletrolítica associada ao eletrodo negativo; 3) um dispositivo formado pela combinação de uma solução eletrolítica com um líquido iônico. Para os três dispositivos mencionados há a possibilidade de um dos eletrodos ser do tipo redox ou um dos eletrólitos conter um aditivo redox, configurando um dispositivo de armazenamento de energia híbrido. As configurações dos dispositivos propostos devem ser escolhidas para minimizar a resistência envolvida na troca iônica na interface líquido-líquido durante os processos de carga/descarga e maximizar os valores de energia até o nível de baterias mantendo a potência dos supercapacitores. Também é possível a dissolução de aditivos específicos para cada semi-célula e selecionar o potencial de trabalho em cada interface eletrodo/eletrólito de modo a aumentar da tensão operacional, a capacidade/capacitância de cada eletrodo de forma independente e a densidade de energia. A tecnologia aplica-se à construção de capacitores, supercapacitores, ultracapacitores, pilhas, baterias e dispositivos híbridos.