Cientistas sul-coreanos atingiram um novo marco em energia: conseguiram prolongar a vida útil de baterias de lítio em até 750% usando apenas água.
A conquista foi realizada por pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST). Esse avanço foi alcançado por meio de um processo inovador e ambientalmente amigável, que utiliza esse recurso como único solvente.
Os desafios das baterias de lítio
O metal de lítio, considerado o material de ânodo mais promissor para superar as limitações de desempenho das baterias comerciais atuais, enfrenta desafios críticos como a curta vida útil e o risco de incêndios.
No entanto, a equipe liderada pelo professor Il-Doo Kim, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais do KAIST, em colaboração com a professora Jiyoung Lee da Universidade de Ajou, encontrou uma solução.
Eles criaram uma camada protetora de nanofibras ocas que estabiliza o crescimento do lítio e melhora drasticamente a vida útil dessas baterias.
Baterias de lítio.
As tecnologias tradicionais de camadas protetoras sempre utilizaram materiais caros e processos tóxicos. Além disso, geralmente oferecem melhorias limitadas no desempenho dos ânodos de lítio.
Por outro lado, o método desenvolvido pela equipe do KAIST utiliza nanofibras ocas fabricadas por meio de um processo de eletrofiação ecológico.
Como funciona o método sul-coreano
Esse processo utiliza goma guar, um material extraído de plantas, e água como único solvente.
A camada protetora não apenas estabiliza as reações químicas entre os íons de lítio e o eletrólito, mas também previne o acúmulo descontrolado de íons de lítio na superfície do metal.
Isso é alcançado pelos espaços ocos dentro das nanofibras, que atuam como um mecanismo de controle físico e químico para o crescimento do lítio.
Resultados bem-sucedidos
A necessidade de prolongar a vida útil das baterias de lítio.
Os ânodos de metal de lítio tratados com essa inovadora camada protetora demonstraram um aumento de 750% em sua vida útil em comparação com os ânodos convencionais.
Além disso, a bateria manteve 93.3% de sua capacidade mesmo após 300 ciclos de carga e descarga, um desempenho sem precedentes em todo o mundo.
Outro destaque dessa tecnologia é sua sustentabilidade. Os pesquisadores verificaram que a camada protetora se decompõe completamente em cerca de um mês quando exposta ao solo, o que garante sua ecologia, tanto em sua fabricação quanto em sua eliminação.
O desenvolvimento dessa tecnologia não apenas melhora significativamente o desempenho das baterias de metal de lítio, mas também poderia transformar a maneira como são fabricadas e descartadas as baterias em nível global.
Já conhece nosso canal no YouTube? Inscreva-se!
