Nanochains podem aumentar o tempo de execução da bateria e acelerar o carregamento

Nanochains podem aumentar o tempo de execução da bateria e acelerar o carregamento

Pesquisadores da Universidade de Purdue anunciaram um avanço que pode ter um impacto significativo nas baterias do futuro. A equipe diz que o tempo de execução da bateria em um telefone ou computador depende de quantos íons de lítio podem ser armazenados no material do eletrodo negativo dentro da bateria. Quando esses íons se esgotam, a bateria não consegue fornecer uma corrente elétrica.

Os materiais com maior capacidade de armazenamento de íons de lítio são geralmente muito pesados ​​ou com a forma errada para substituir a grafite nas baterias modernas. Os cientistas e engenheiros da Universidade Purdue têm uma nova maneira de estruturar esses materiais em um eletrodo que pode aumentar o tempo de execução da bateria, torná-la mais estável e reduzir o tempo de carga.

A descoberta que os pesquisadores fizeram é uma nova estrutura semelhante a uma rede chamada “nanochain” de antimônio. O antimônio é um metalóide conhecido por aumentar a capacidade de carga de íons de lítio nas baterias. Os cientistas compararam o eletrodo de nanochaína com eletrodo de grafite e descobriram que quando uma bateria de célula tipo moeda com um eletrodo de nanochaína era carregada por apenas 30 minutos, ela tinha o dobro da capacidade de íons de lítio por 100 ciclos de descarga de carga.

A equipe observa que algumas baterias comerciais já usam um composto de carbono-metal que é semelhante aos eletrodos negativos de antimônio. No entanto, esses materiais tendem a se expandir até três vezes à medida que recebem íons de lítio, causando risco à segurança à medida que a bateria é carregada.

A equipe conseguiu desenvolver uma partícula de antimônio que usava um formato de nanochain que acomodava a expansão necessária. A equipe observa que o nanochain mantém estável a capacidade de íons de lítio por pelo menos 100 ciclos de carga-descarga. A equipe observou que “essencialmente não há mudança” do ciclo 1 ao ciclo 100. Um cientista do projeto observou que não tem motivos para pensar que ciclos adicionais reduziriam ainda mais o estado de carga.

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