As baterias de íons de alumínio, amigáveis ao meio ambiente e altamente seguras, têm despertado muito interesse. No entanto, o uso extensivo de eletrólitos caros, a alta sensibilidade à umidade e a severa corrosão do ânodo de alumínio têm limitado sua aplicação comercial.
Agora, pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Pequim, da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pequim e da Universidade de Tecnologia de Lanzhou apresentaram uma nova bateria de íons de alumínio que demonstrou uma vida útil excepcionalmente longa graças a um eletrólito recentemente desenvolvido.
Avanços em eletrólitos e seu impacto
A equipe adicionou um sal de fluoreto de alumínio inerte a um eletrólito contendo íons de alumínio, transformando-o em um eletrólito de estado sólido. O sal de fluoreto de alumínio possui uma estrutura porosa tridimensional, permitindo que os íons de alumínio se movam facilmente pelo eletrólito e aumentem a condutividade.
Também utilizaram carbonato de fluoreto de etileno como aditivo de interface para criar uma fina camada sólida sobre os eletrodos e evitar a formação de cristais de alumínio que degradam a saúde da bateria.
A resistência à umidade da bateria foi melhorada, assim como sua estabilidade física e térmica, permitindo suportar impactos repetidos de um objeto pontiagudo e temperaturas de até 392 graus Fahrenheit.
Durabilidade e sustentabilidade das novas baterias
As células de bateria de íons de alumínio de estado sólido demonstraram uma vida útil excepcionalmente longa, com uma duração de 10.000 ciclos de carga e descarga e uma eficiência coulombiana média de mais de 99%.
Além disso, até 80% do fluoreto de alumínio poderia ser recuperado com uma simples lavagem e depois reciclado em outra bateria com um desempenho ligeiramente reduzido, relataram os pesquisadores.
“Este novo design de bateria de íons de alumínio mostra o potencial de um sistema de armazenamento de energia duradouro, econômico e altamente seguro. A capacidade de recuperar e reciclar materiais-chave torna a tecnologia mais sustentável”, afirma Wei Wang, um dos pesquisadores principais.
Os pesquisadores enfatizam que são necessárias mais melhorias na densidade de energia e no ciclo de vida antes da comercialização.
Seus achados foram discutidos no artigo “Um eletrólito de estado sólido assistido por uma estrutura inorgânica inerte reciclável para baterias de íons de alumínio de longa duração” publicado na ACS Publications.
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