Um grupo de cientistas americanos desenvolveu uma ferramenta para modelagem detalhada de estruturas sólidas, que ajudará na criação de baterias com melhor desempenho. Os eletrólitos sólidos podem ajudar a superar muitos dos obstáculos que as baterias de eletrólitos líquidos enfrentam hoje. Mas as baterias de estado sólido têm suas desvantagens. Uma nova ferramenta para modelar configurações e estados de estruturas sólidas mostrará como contornar todos os problemas.
Fonte da imagem: Brandon Wood, Tae Wook Heo e Sabrina Wan/LLNL
A microestrutura de materiais e eletrólitos sólidos em particular tem uma forte influência no transporte de íons. O número de ciclos da bateria e suas características atuais dependem disso. Ao mesmo tempo, a microestrutura pode ser influenciada pelo uso de certos métodos de processamento para sua formação. A gama de possibilidades aqui é infinita, o que não pode ser dito sobre o tempo ou recursos para experimentos. O processo pode ser acelerado por ferramentas que explicam a natureza fundamental dos processos e fornecem uma análise qualitativa e quantitativa de estruturas, defeitos, distribuição de substâncias, sua concentração, ligações e outras características.
«Desenvolvemos uma nova e poderosa capacidade de simulação computacional que pode oferecer uma visão científica fundamental e orientação prática de design não apenas para a comunidade de pesquisa de armazenamento de energia, mas também para a comunidade de processamento de materiais”, disse Tae Wook Heo, cientista do LLNL e principal autor do artigo. .
O trabalho foi publicado na revista npj Computational Materials. O estudo envolveu cientistas do Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) em colaboração com a San Francisco State University e a Pennsylvania State University.