Os cientistas descobriram uma maneira de triplicar a vida útil das baterias de metal de lítio

As baterias de metal de lítio são um dos novos tipos de baterias mais promissores. Afinal, sua capacidade potencial é 10 vezes maior do que baterias de íon de lítio semelhantes.

Mas o aumento da tendência de formar dendritos e a destruição corrosiva do lítio metálico não permitiu que novas baterias conquistassem totalmente o mercado.

Mas uma equipe de pesquisa da Rice University parece ter encontrado uma solução para esse problema.

O grupo científico propôs uma solução bastante elegante: usando a fita mais comum e a moderna tecnologia de laser, eles conseguiram desenvolver um material totalmente novo para o eletrodo.

Bateria de metal de lítio e suas principais desvantagens

No projeto de uma bateria de metal de lítio, o ânodo (que em outras baterias é feito de grafite) é feito de metal de lítio puro.

E como esse material tem uma energia específica aumentada, o metal lítio é capaz de aumentar a capacidade da bateria em 10 vezes, além de acelerar várias vezes o processo de carregamento.

Aqui estão apenas algumas desvantagens significativas, e a principal é uma maior tendência para formar os chamados dendritos.

Acúmulo de metal que reduzirá significativamente a capacidade real da bateria e pode até mesmo fazer com que a bateria pegue fogo devido a um curto-circuito interno.

O que os cientistas propuseram

A fim de minimizar a taxa de formação de dendritos tanto quanto possível, a seguinte solução foi proposta:

Pegue a fita adesiva mais comum, adicione um pouco de grafeno, envolva um coletor de corrente de cobre (que faz parte do ânodo de lítio) e processe-a com lasers especialmente ajustados.

Ao mesmo tempo, a peça foi aquecida a uma temperatura extrema de 2.026 graus Celsius, o que alterou as propriedades originais da peça.

Esse tratamento transformou a fita de cobre em uma estrutura porosa, que passou a ser constituída principalmente por silício e oxigênio com pequenas impurezas de grafeno.

Experimentos com o material obtido desta forma mostraram que ele pode atuar como um escudo protetor para coletor de corrente, ao mesmo tempo que absorve e emite lítio metálico ativamente e ao mesmo tempo não provoca a formação dendritos indesejados.

Além disso, a forte oxidação do metal de lítio era outro problema sério. Isso reduziu significativamente a eficiência e a vida útil das baterias de metal de lítio. E para diminuir esse efeito, foi necessário aumentar o ânodo.

O revestimento obtido durante o experimento também resolveu esse problema. Afinal, os testes realizados mostraram que a vida útil dos protótipos testados aumentou pelo menos três vezes, em comparação com baterias semelhantes sem revestimento especial.

Ao mesmo tempo, as baterias novas retêm pelo menos 70% de sua capacidade original após 60 ciclos de carga e descarga, o que também é considerado um excelente resultado.

Os cientistas têm grandes esperanças de desenvolvimento futuro e continuam a trabalhar para melhorar o desempenho das baterias de metal de lítio.

Se você gostou do material, coloque seu polegar para cima e certifique-se de se inscrever! Obrigado pela sua atenção!