Novo material pode prolongar a vida útil de baterias de lítio

Новый материал может заметно продлить жизнь литиевых батарей

Se você já acompanhou notícias sobre baterias de lítio, provavelmente esbarrou no mesmo obstáculo: elas ainda sofrem com falhas internas que encurtam a vida útil e podem afetar a segurança. Um dos vilões mais conhecidos são os dendritos - estruturas que crescem dentro de baterias de lítio metálico e podem causar curtos-circuitos e acelerar a degradação.

Pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong desenvolveram um novo material com potencial para atacar exatamente esse problema. A proposta é reduzir a formação desses dendritos e, com isso, aumentar a estabilidade e a durabilidade das baterias.

A equipe criou um borato volumétrico monocristalino em forma de estrutura orgânica covalente (COF) - um “construtor” molecular perfeitamente ordenado, montado em uma única rede cristalina - que funciona como eletrólito em estado sólido. Diferente da maioria das COFs policristalinas já existentes, essa nova versão possui canais organizados para o transporte de íons e favorece uma deposição de lítio mais uniforme. Segundo os pesquisadores, isso ajuda a suprimir o crescimento de dendritos, melhora a estabilidade e torna a bateria mais segura.

Em células completas com cátodo de LiFePO4, as baterias mantiveram 91,8% da capacidade após 600 ciclos, com eficiência coulômbica de 99,98%. Na prática, isso significa que quase toda a energia inserida na recarga volta na descarga. Os cientistas avaliam que essa estrutura pode ser um passo importante rumo a baterias de lítio metálico em estado sólido realmente viáveis para carros elétricos, sistemas de armazenamento de energia e outras aplicações em que alta densidade energética e longa vida útil são essenciais.