Energia

Íons de lítio livres em mineral sintético aumentam capacidade de baterias

Íons de lítio livres em mineral sintético aumentam capacidade de baterias

Cientistas alemães conseguiram sintetizar um mineral que permite uma mobilidade imbatível dos íons de lítio, sem perder sua estrutura original. Quanto maior a mobilidade dos íons de lítio no interior do condutor iônico, maior poderá ser a capacidade de armazenamento das baterias

Condutores iônicos

As baterias de lítio dominaram o mundo dos equipamentos elétricos e eletrônicos portáteis graças à sua grande capacidade de carga e à não apresentação do efeito memória, que degrada rapidamente a energia armazenada em outros tipos de baterias.

Nos condutores iônicos, como aqueles existentes nas baterias de lítio, as cargas elétricas não são transportadas na forma de elétrons, como acontece nos metais. A energia é transportada na forma de partículas carregadas eletricamente - tipicamente, íons de lítio.

Argirodita

Os pesquisadores partiram de um mineral chamado argirodita que, em sua forma natural, consiste em uma combinação de prata, germânio e enxofre. Os componentes individuais da argirodita podem ser substituídos por vários outros átomos sem que a estrutura típica do mineral se altere.

Para criar a nova classe de compostos iônicos condutores, a equipe do Dr. Hans- Jörg Deiseroth, da Universidade de Siegen, substituiu a prata por lítio, o germânio por fósforo e alguns dos átomos de enxofre por halóides (cloretos, brometos e iodetos).

Íons de lítio livres

Como no mineral natural a prata tem grande mobilidade, essa característica foi herdada pelo lítio, resultando no composto da classe das argiroditas com maior condutibilidade elétrica que se conhece até hoje.

O novo condutor iônico tem a fórmula Li6PS5X, onde X pode ser Cl-, Br- ou I-. O fósforo, o enxofre e os halóides formam uma densa rede tetraédrica na qual as lacunas são quase totalmente preenchidas com íons de lítio. Isso permite que os íons de lítio movimentem-se saltando de lacuna em lacuna.

Bibliografia:

Li6PS5X: A Class of Crystalline Li-Rich Solids With an Unusually High Li+ Mobility
Hans-Jörg Deiseroth, Shiao-Tong Kong, Hellmut Eckert, Julia Vannahme, Christof Reiner, Torsten Zai, Marc Schlosser
Angewandte Chemie International Edition
27 Dec 2007
Vol.: 47, No. 4, 755-758
DOI: 10.1002/anie.200703900




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