Um ânodo foi criado, o que acelera significativamente o carregamento das baterias de íon-lítio

Apesar de todas as tentativas de encontrar um substituto válido para as baterias de íon de lítio, elas continuam a reinar supremas no mercado de armazenamento de energia. Portanto, além de buscar alternativas, os cientistas também estão empenhados em melhorar a bateria existente.

Portanto, uma equipe de pesquisa da Holanda propôs e já testou um novo design de bateria que promete velocidades de carregamento significativamente mais rápidas. E tudo isso graças à nova arquitetura do ânodo em óxido de nióbio-tungstênio.

Como o novo ânodo foi criado

Tendo estudado exaustivamente o princípio de mover o lítio entre os eletrodos (na bateria), o grupo científico A Universidade de Twente propôs um novo design do ânodo, em cuja arquitetura há especial nanocanais. Devido a eles, o fluxo de íons de lítio passa muito mais rápido e com menos atrasos.

Para obter esse novo ânodo, decidiu-se abandonar a grafite clássica e substituí-la por um material promissor - óxido de tungstênio e nióbio (NbWO).

Este material foi usado pela primeira vez em baterias em 2018, quando engenheiros da Universidade de Cambridge eles também calcularam e projetaram uma bateria que mostrou resultados muito decentes em termos de velocidade carga / descarga.

Os engenheiros da universidade seguiram um caminho ligeiramente diferente, eles decidiram testar o material quando suas partículas forem reduzidas à nanoescala.

Para isso, decidiu-se acender NbWO e, assim, obter nanopartículas com tamanhos variando de 10 a 100 nanômetros.

Portanto, a peculiaridade dessas micropartículas era que, como se viu, elas foram capazes de passar íons de lítio em seus limites quase sem impedimento.

Novos testes de ânodo e onde pode ser aplicado

Assim que o novo ânodo foi recebido, a equipe começou o teste ativo da nova bateria. Então, descobriu-se que se as nanopartículas no ânodo não ultrapassassem 100 nanômetros de tamanho, a taxa de litiação do óxido de tungstênio e nióbio aumentaria significativamente.

Apesar desses testes encorajadores, os engenheiros não têm pressa em fazer declarações em voz alta. E tudo porque a nova bateria tem uma desvantagem significativa: suas dimensões são muito maiores do que as contrapartes de íon de lítio com ânodo de grafite.

É por isso que o campo de aplicação de novas baterias não é tão amplo. Por exemplo, em carros elétricos, essas baterias não podem ser usadas. Já que neste caso a bateria simplesmente não caberá no carro.

No entanto, o carregamento / descarregamento rápido de novas baterias permite que elas sejam usadas, por exemplo, em sistemas acumulação na produção da chamada energia verde (painéis solares, geradores eólicos e etc.). Além disso, as novas baterias podem ser usadas em usinas estacionárias.

O trabalho de modernização das amostras existentes continua, e os cientistas esperam poder otimizar os parâmetros da nova bateria. E assim aumentar sua atratividade para uso comercial.

Se você gostou do material, nós gostamos, se inscreva e deixe um comentário. Obrigado pela atenção!