Carvão ativado derivado de biomassa: uma revisão sobre parâmetros de processo, propriedades do material e abordagens de aprendizado de máquina para supercapacitores

Materiais de eletrodos à base de carbono são amplamente reconhecidos por sua excelente condutividade elétrica, grande área de superfície específica e robusta estabilidade química, tornando-os altamente adequados para capacitores de dupla camada elétrica (EDLCs) que dependem do armazenamento de carga eletrostática. Entre esses materiais, o carvão ativado (CA) derivado de biomassa—especialmente de resíduos agroflorestais—ganhou destaque como um candidato potencial devido à sua relação custo-benefício, disponibilidade abundante e processos de síntese simples. Numerosas investigações experimentais exploraram a síntese de CA a partir de diversas fontes de biomassa. Além disso, a pesquisa está agora cada vez mais se voltando para modelagem preditiva para entender e otimizar as propriedades do CA para aplicações em supercapacitores. Esforços recentes se concentram em prever métricas de desempenho chave, como rendimento, teor de heteroátomos e capacitância específica com base em parâmetros estruturais e composicionais, incluindo arquitetura de poros, constituintes químicos, nível de grafitização, condições de teste e escolha de eletrólito. Esta revisão apresenta uma análise detalhada das técnicas de fabricação de CA, a influência das variáveis de processamento no desempenho do material e o crescente papel do aprendizado de máquina (ML) na previsão do comportamento eletroquímico. Ênfase particular é dada à ligação das condições de síntese com características estruturais e seu impacto na capacitância específica.