Nos EUA, desenvolveu um eletrólito “água”, que simplificará a produção de baterias de lítio e as tornará mais baratas

Na produção de baterias contendo lítio, a água em sua composição deve estar em pequenas quantidades, caso contrário, as baterias falham rapidamente. Isso torna a produção de baterias de lítio mais difícil e cara, que os desenvolvedores não estão categoricamente dispostos a tolerar e estão procurando novas abordagens.

Fonte da imagem: Materiais e interfaces aplicados ACS

Especialistas do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE) decidiram estudar o comportamento molecular da água em vários meios salgados – eletrólitos – como parte de baterias contendo lítio, para as quais um dos supercomputadores locais foi usado. Com a ajuda da simulação, os cientistas queriam entender em detalhes todos os processos que acompanham a água nos eletrólitos ao interagir com cátodos e ânodos de baterias.

A modelagem mostrou que os processos mais prejudiciais aos eletrodos ocorrem quando várias moléculas de água se combinam em “nanopoças”, após as quais ocorrem reações oxidativas e começa a degradação do eletrodo. Se as moléculas de água forem isoladas umas das outras, o que pode ser feito selecionando a composição de sais para o eletrólito, a água em baterias contendo lítio não degrada suas características. Além disso, a produção de baterias contendo lítio em eletrólitos aquosos as tornará ambientalmente mais limpas e será mais fácil e barata do que agora.

Os pesquisadores publicaram os dados do estudo na revista ACS Applied Materials & Interfaces. A fabricação de células de bateria em eletrólitos “aquosos” para testar a teoria foi realizada no laboratório da instalação de Análise, Modelagem e Prototipagem de Células (CAMP) e mostrou perspectivas promissoras.