RESUMO Dispositivos de armazenamento de energia sustentável são intensivamente procurados com o objetivo de produzir dispositivos não tóxicos e facilmente recicláveis com impacto ambiental mínimo a zero. Materiais de carbono poroso feitos de resíduos de biomassa, em combinação com o uso de solvente verde como solvente eutético profundo (DES), formam a combinação perfeita para produzir supercapacitores sustentáveis. Neste trabalho, um DES biocompatível composto por betaína e uréia é utilizado em combinação com uma solução de perclorato de sódio (NaClO4) (20% de teor de água) para formar um eletrólito híbrido de DES com condutividade iônica melhorada, viscosidade reduzida e desempenho eletroquímico aprimorado. Este DES híbrido foi utilizado como eletrólito em um supercapacitor simétrico empregando carbono ativado poroso derivado de grãos usados. O material de carbono foi preparado por meio de um processo de carbonização e ativação em uma etapa a 900°C, resultando em uma estrutura porosa hierárquica com morfologia em forma de lâmina interconectada, exibindo alta área de superfície específica de 1828 m² g⁻¹ e um volume total de poros de 1,06 cm³ g⁻¹. Testes eletroquímicos em 1 M H2SO4 aquoso revelaram uma capacitância específica de 253 F g⁻¹ a 0,25 A g⁻¹, com 54,5% de retenção a 10 A g⁻¹, demonstrando excelente capacidade de taxa. Além disso, usando eletrólito híbrido de DES, o dispositivo simétrico demonstrou uma tensão operacional excelente de 2,6 V com uma densidade de energia de até 53,8 Wh kg⁻¹ e uma densidade de potência máxima de 9,8 kW kg⁻¹, juntamente com 78% de retenção de capacitância após 10.000 ciclos. Esses achados destacam o potencial de eletrólitos modificados de Betaína: Uréia DES, verdes, não tóxicos e de baixo custo no desenvolvimento de supercapacitores sustentáveis de alto desempenho usando materiais de carbono derivados de biomassa.
Reddygunta et al. (Terça,) estudaram esta questão.