Novo material pode prolongar a vida útil das baterias de lítio

Novo material pode prolongar significativamente a vida de baterias de lítio

Pesquisadores da Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) criaram um novo material com potencial para atacar um dos principais gargalos dos acumuladores de lítio-metálico: a formação de dendritos, estruturas que favorecem curtos-circuitos e aceleram a degradação das baterias.

Como o COF monocristralino inibe dendritos em baterias de lítio-metálico

O grupo desenvolveu um arcabouço orgânico covalente boratado volumétrico de cristal único - um “construtor” molecular perfeitamente organizado, no qual tudo se integra em uma única rede cristalina. Na prática, ele atua como eletrólito de estado sólido.

Ao contrário da maioria das estruturas COF policristalinas já existentes, essa versão apresenta canais ordenados para o transporte de íons e promove uma deposição de lítio mais homogênea. Segundo os autores, esse comportamento ajuda a suprimir o crescimento de dendritos, aumenta a estabilidade e eleva a segurança do sistema.

Desempenho com cátodo LiFePO4 e implicações

Em células completas com cátodo LiFePO4, as baterias mantiveram 91,8% da capacidade após 600 ciclos, enquanto a eficiência coulômbica chegou a 99,98%. Em outras palavras, quase toda a energia inserida durante a carga é efetivamente recuperada na descarga.

Para os cientistas, essa arquitetura pode representar um passo relevante rumo a baterias de lítio-metálico de estado sólido viáveis na prática, voltadas a veículos elétricos, armazenamento de energia e outras aplicações em que alta densidade energética e longa vida útil são especialmente importantes.

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