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Energia

Recheio pode ser a cereja do bolo das baterias sólidas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/06/2020

Recheio pode ser a cereja do bolo das baterias sólidas
As baterias de estado sólido não correm o risco de explodir como as baterias de íons de lítio atuais.
[Imagem: Yen Strandqvist/Chalmers University of Technology]

Sanduíche de bateria

Pesquisadores suecos conseguiram aumentar a densidade de energia de uma bateria de lítio de estado sólido em 10 vezes apenas acrescentando-lhes uma camada especial.

As baterias de estado sólido prometem revolucionar a eletrificação dos transportes - sem contar os aparelhos portáteis, é claro. Ao contrário das atuais baterias de íons de lítio, as baterias de estado sólido não contêm líquidos inflamáveis ou prejudiciais ao meio ambiente.

"Essa intercamada torna a célula da bateria significativamente mais estável e, portanto, capaz de suportar uma densidade de corrente muito maior. O que também é importante é que é muito fácil aplicar a massa macia no anodo de metal de lítio na bateria - é como espalhar manteiga em um sanduíche," disse o professor Shizhao Xiong, da Universidade de Tecnologia de Chalmers.

Nesse sanduíche que forma uma bateria sólida de lítio, uma camada de lítio metálico entra como se fosse uma fatia de pão, e uma substância cerâmica vem a seguir, como um recheio - essa substância dura é o eletrólito sólido da bateria, que transporta os íons de lítio entre os eletrodos.

Mas esse "sanduíche" fica tão seco que é difícil mantê-lo coeso - e também existem problemas causados pela compatibilidade entre o "pão" e o "recheio". Muitos pesquisadores ao redor do mundo estão trabalhando para desenvolver soluções adequadas para resolver esses problemas.

Baterias de estado sólido

Apenas para manter a analogia, o material sintetizado por Xiong lembra um creme de amendoim, uma mistura de nanopartículas do eletrólito tradicional de cerâmica com um líquido iônico, o que não apenas tira um pouco da "secura" da cerâmica pura, como também lhe dá uma consistência pastosa, facilitando sua aplicação.

"Este é um passo importante no caminho para podermos fabricar baterias de grande escala, econômicas, seguras e ecológicas, que ofereçam alta capacidade e possam ser carregadas e descarregadas em alta velocidade," disse o professor Aleksandar Matic, coordenador da equipe.

Embora o potencial das baterias de estado sólido seja bem reconhecido, ainda não há uma maneira estabelecida de torná-las suficientemente estáveis, especialmente em altas densidades de corrente, quando muita energia é extraída de uma célula da bateria muito rapidamente.

Bibliografia:

Artigo: Design of a Multifunctional Interlayer for NASCION-Based Solid-State Li Metal Batteries
Autores: Shizhao Xiong, Yangyang Liu, Piotr Jankowski, Qiao Liu, Florian Nitze, Kai Xie, Jiangxuan Song, Aleksandar Matic
Revista: Advanced Functional Materials
DOI: 10.1002/adfm.202001444





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