Nova descoberta pode levar a carros elétricos com carga mais rápida e maior autonomia
Nova descoberta carros elétricos com carga rápida e maior autonomia
Num avanço para a indústria de veículos elétricos, pesquisadores descobriram uma maneira de prevenir um efeito colateral prejudicial e potencialmente perigoso que pode ocorrer durante o carregamento rápido: a formação de lítio metálico.
O fenômeno ocorre quando íons de lítio se acumulam na superfície do ânodo da bateria (também conhecido como eletrodo negativo) em vez de se inserirem nele por meio de um processo chamado intercalação.
Como resultado, os íons formam uma camada de lítio metálico que continua a crescer sobre o ânodo. Isso pode danificar a bateria, reduzir sua vida útil, diminuir seu desempenho geral e causar curtos-circuitos que podem levar a incêndios ou explosões.
A equipe de pesquisa, liderada pelo Dr. Xuekun Lu da Universidade Queen Mary de Londres, descobriu que a chave para suprimir a formação de lítio metálico em um ânodo de grafite é otimizar sua microestrutura. Isso é feito ajustando finamente a partícula e a morfologia do eletrodo para garantir uma atividade de reação homogênea e uma redução da saturação local de lítio.
“Nossa pesquisa revelou que os mecanismos de litiação das partículas de grafite variam em condições distintas, dependendo de sua morfologia de superfície, tamanho, forma e orientação. Isso afeta em grande parte a distribuição de lítio e a propensão à formação de lítio metálico”, disse o Dr. Lu.
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“Auxiliados por um modelo de bateria 3D pioneiro, podemos capturar quando e onde a formação de lítio metálico se inicia e quão rápido ela cresce.”
No geral, o estudo oferece insights valiosos sobre os processos físicos de redistribuição de lítio dentro das partículas de grafite durante o carregamento rápido. Notavelmente, essas descobertas podem possibilitar o desenvolvimento de protocolos de carregamento rápido avançados e mais eficientes.
Outra descoberta igualmente importante é que o refinamento da microestrutura do ânodo pode aumentar a densidade de energia da bateria, o que significa percorrer distâncias maiores com uma única carga.
“Este é um avanço significativo que pode ter um grande impacto no futuro dos veículos elétricos”, observou o Dr. Lu. E, de fato, baterias de veículos elétricos com carregamento mais rápido e maior duração são essenciais para possibilitar nossa transição completa para a mobilidade elétrica.
O artigo completo foi publicado na revista Nature.
