Os pesquisadores desenvolveram células de metal de lítio auto-recuperáveis melhoram o desempenho e a durabilidade

A bateria de estado sólido se aproxima em múltiplas frentes e com diferentes tecnologias. De Harvard agora chega uma nova versão feita em células do tipo metal de lítio que tem uma densidade muito alta e consegue minimizar a formação de dendritos. Esta última, que leva a uma rápida deterioração do desempenho, representa o principal obstáculo à disseminação deste tipo de bateria.

A equipe de pesquisadores de Harvard, no entanto, conseguiu tornar esta bateria estável e durável, contando com um ânodo de metal de lítio e um cátodo de lítio-níquel-manganês (LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2).

bateria estado solido havard

Densidade de 631,1 Wh/kg

A bateria provou ser muito estável: tem uma capacidade de retenção de energia de 82% após 10.000 ciclos a uma carga elétrica de 20 Coloumbs e uma capacidade de retenção de energia de 81,3% após 2.000 ciclos a uma carga elétrica de 1,5 Coloumb.

A propósito, lembramos que 1 Coloumb equivale à quantidade de carga elétrica com intensidade de um Ampère transportada por segundo e que portanto a bateria em que trabalham na famosa American University consegue manter uma alta eficiência mesmo com diferenças consideráveis. no comando.

  • 82% após 10.000 ciclos a 20C
  • 81,3% após 2.000 ciclos a 1,5C

A estrutura projetada em Harvard, de acordo com artigo publicado na revista Nature, permite que a bateria tenha uma potência específica de 110,6 kW/kg e uma densidade energética de 631,1 Wh/kg.

  • 110,6 kW/kg
  • 631,1 Wh/kg

A prevenção de dendritos

Outra característica interessante dessas baterias de estado sólido desenvolvidas em Harvard é que elas são construídas em camadas sobrepostas que integram eletrólitos de diferentes tipos, com estabilidade variável, separando o ânodo do cátodo.

Essa solução combate a formação de dendritos, que não se desenvolvem, como costuma acontecer com o uso de eletrólitos cerâmicos normais. Sem dendritos, a bateria dura mais e não corre o risco de entrar em curto-circuitos perigosos.

Finalmente, a nova bateria também tem a capacidade de se autorregenerar: é capaz de preencher os buracos criados pelos dendritos para manter o desempenho.

"Este projeto demonstra como as baterias de estado sólido do tipo metal-lítio podem em breve ser competitivas - explica Xin Li, um dos autores da pesquisa - Além disso, sua estrutura em camadas pode facilitar o início da produção em grandes volumes. Claro, ainda temos que superar alguns problemas críticos, mas um ponto de venda não está tão longe quanto alguns podem acreditar".

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