Compreender e adotar uma linguagem eletroquímica apropriada promoverá colaborações construtivas entre membros da comunidade de pesquisa de baterias com diversas formações científicas.
Nas sociedades humanas contemporâneas, a adoção de uma linguagem científica comum e partilhada permite poupar dinheiro, recursos e vidas1. Por esta razão, durante os estudos académicos em ciências, tecnologia, engenharia e matemática (STEM), a primeira coisa que os alunos aprendem é a terminologia básica. Isso permite que eles se comuniquem de forma eficaz com outros cientistas. Por exemplo, em química, os alunos aprendem como reconhecer e identificar o símbolo do elemento cobalto (ou seja, Co) e como este é diferente da fórmula molecular do monóxido de carbono (ou seja, CO). Este exemplo básico destaca a importância do uso de terminologia e notação precisas e precisas nas disciplinas STEM.
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No entanto, este nem sempre é o caso na eletroquímica que, na maioria das vezes, é considerada um ramo de nicho da química. Na verdade, embora a eletroquímica mix a química e a eletricidade para “fazer todo tipo de coisas”2muitas vezes falta conhecimento básico generalizado de terminologia ou notação em comparação com outros campos da química. Esses aspectos possivelmente decorrem do fato de a eletroquímica ser tratada como um ramo multidisciplinar da química onde pesquisadores com formações diversas trabalham de forma independente em temas específicos. Assim, a falta de um enfoque interdisciplinar, onde os investigadores confiam no conhecimento partilhado, funciona como o principal obstáculo para a adopção de terminologia ou notação partilhada. Como resultado, hoje em dia, a eletroquímica também não é amplamente ensinada no nível acadêmico3embora “a eletroquímica realmente tenha mudado a química” e “aumentou terrivelmente o escopo da química”, como afirmou o professor Allen J. Bard, um pioneiro da eletroquímica moderna, em 20152.
Se olharmos para as várias subdisciplinas da eletroquímica, a pesquisa de armazenamento de energia eletroquímica e, predominantemente, a pesquisa de baterias, é uma das áreas mais afetadas por esta falta de uso rigoroso de terminologia e notação adequadas. Um exemplo simples é o uso generalizado dos termos “ânodo” e “cátodo” para descrever eletrodos negativos e positivos, respectivamente. Na verdade, para baterias recarregáveis, o eletrodo positivo é o cátodo durante a descarga da célula e o ânodo durante a carga da célula. Da mesma forma, o eletrodo negativo é o ânodo durante a descarga da célula e o cátodo durante a carga da célula. Embora a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) recomende fortemente o uso dos termos eletrodos positivos e negativos4a maior parte das pesquisas sobre baterias recarregáveis adota os termos ânodo e cátodo para processos de carga e descarga.
Outro exemplo é a confusão em torno dos termos “potencial” e “tensão”. Muitos pesquisadores que trabalham com baterias usam esses termos de forma intercambiável. No entanto, a IUPAC outline e sugere terminologia específica, como ‘potencial de eletrodo’ ou ‘potencial aplicado’ (para distinguir como um potencial elétrico é medido) e deprecia o uso do termo ‘tensão’5.
Além disso, outro caso interessante é quando artigos de pesquisa relatam o conteúdo energético de um único eletrodo, apesar deste aspecto violar uma regra basic da eletroquímica, que afirma que pelo menos dois eletrodos são sempre necessários para que uma reação redox ocorra em um sistema eletroquímico. Surpreendentemente, o uso da terminologia e notação mais apropriadas para comunicar o avanço na pesquisa de baterias ainda é uma questão de debate (embora não seja o foco principal) durante o período de perguntas nas conferências de baterias.6.
Esses exemplos mostram a importância de os pesquisadores de baterias usarem uma linguagem básica comum contendo terminologia e notação corretas. Este aspecto é particularmente relevante agora, à medida que vários cientistas com diferentes formações (por exemplo, química, física, engenharia, biologia, cristalografia e ciência de dados) estão a aplicar conhecimentos de electroquímica para acelerar a descarbonização das actividades humanas.
Os sistemas eletroquímicos são numerosos e complexos e, se não for utilizada uma linguagem comum, existe o risco de descrever e relatar as mesmas observações científicas de forma diferente, comprometendo assim os esforços de avanço do conhecimento.
Nós em Nanotecnologia da Natureza apoiamos fortemente o uso de terminologia e notação científica adequada, conforme recomendado pela IUPAC, a única autoridade reconhecida mundialmente em terminologia, nomenclatura, notação e definições químicas7. Por esse motivo, prestaremos mais atenção ao uso correto da terminologia durante a edição antes da publicação. Ao fazer isso, esperamos contribuir para a criação de uma linguagem comum e compartilhada para a ciência e tecnologia eletroquímica para promover a pesquisa e o desenvolvimento na atual comunidade de pesquisa interdisciplinar.