Um grupo de cientistas dos Estados Unidos selecionou um método para fabricar baterias de estado sólido com ânodo usando metal de lítio. Ao mesmo tempo, resolveram o problema de maximizar a ciclicidade da bateria. O protótipo criado, do tamanho de um selo postal, apresentou capacidade de suportar até 6.000 ciclos de carga com perda não superior a 20% da capacidade original.
Fonte da imagem: Materiais da Natureza
Cientistas da Escola Americana de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade de Harvard (SEAS) desenvolveram um processo para galvanizar um ânodo de silício com metal de lítio, durante o qual microesferas de silício no ânodo são revestidas com lítio como nozes de chocolate. A densidade de energia declarada do protótipo da bateria revelou-se relativamente baixa para os padrões modernos – apenas 218 W/kg, o que é cerca de metade da densidade das células de lítio mais recentes. Mas a capacidade de suportar 6.000 ciclos de descarga e carga com perda de no máximo 20% da capacidade vale muito.
Hoje só podemos sonhar com baterias com tanta resistência ao desgaste. Eles geralmente suportam duas a três vezes menos ciclos operacionais completos. Mas os cientistas não vão parar por aí e também sonham em aumentar significativamente a capacidade das baterias, já que os eletrólitos de estado sólido e os ânodos que utilizam lítio metálico oferecem muitas oportunidades para isso.
Os cientistas relataram a sua conquista num artigo na revista Nature Materials, que está disponível gratuitamente aqui.
«As baterias de ânodo de metal de lítio são consideradas o Santo Graal das baterias porque têm 10 vezes a capacidade das baterias de ânodo de grafite comerciais e podem aumentar significativamente o alcance dos veículos elétricos, disse Xin Li, professor assistente de ciência dos materiais no SEAS. “Nossa pesquisa é um passo importante para a criação de baterias de estado sólido mais práticas para aplicações industriais e comerciais.”