O experimento sugeriu uma maneira de aumentar a capacidade das baterias de íons de sódio em 50%

Um grupo de cientistas americanos do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos Estados Unidos colocou em prática o ditado de que é melhor ver uma vez do que ler dez vezes. Usando um microscópio eletrônico e uma máquina de raios-X, os pesquisadores observaram em primeira mão as mudanças na estrutura atômica dos cátodos da bateria de íons de sódio durante a preparação do material para produção, o que revelou maneiras de melhorar o desempenho da bateria.

Fonte da imagem: Laboratório Nacional de Argonne

O desenvolvimento explosivo de veículos elétricos e sistemas para suavizar os picos de geração de energia renovável requer baterias baratas, espaçosas, confiáveis ​​e capazes de suportar muitos ciclos de carga. As baterias de íons de lítio não são adequadas para resolver toda a gama de tarefas. Portanto, muitos depositam suas esperanças em baterias de íons de sódio, embora estejam longe de serem perfeitas, mesmo em condições de laboratório.

Uma das sérias desvantagens das baterias de íons de sódio é a rápida degradação dos cátodos e ânodos, mesmo após um pequeno número de ciclos de carga e descarga. Cientistas do Laboratório Nacional de Argonne montaram uma série de experimentos durante os quais observaram a estrutura atômica dos cátodos enquanto preparavam o material para produção. Descobriu-se que a principal razão para a diminuição do número de ciclos de carga e descarga das baterias de íons de sódio são defeitos na estrutura atômica dos cátodos durante a preparação do material para a fabricação desse eletrodo.

Em última análise, esses defeitos levam a mudanças estruturais no cátodo, o que leva a uma queda catastrófica no desempenho ao fazer o ciclo da bateria. Armados com esse conhecimento, os projetistas de baterias agora poderão ajustar as condições de síntese para fazer cátodos de íons de sódio muito mais avançados. Segundo os pesquisadores, novos conhecimentos ajudarão a aumentar a capacidade das baterias de íons de sódio em 20-40%, o que ajudará no desenvolvimento de muitas novas indústrias. Além disso, um artigo sobre o estudo foi publicado na revista Nature Communications e está disponível gratuitamente no link.