Eletrólito de madeira para baterias de nova geração fornece condutividade recorde

As baterias de lítio modernas normalmente usam um eletrólito líquido para transferir íons entre dois

eletrodos, mas cientistas estudando sólidosalternativas descobriram algumas possibilidades interessantes. Entre eles estão os autores do novo estudo, que utilizaram a celulose derivada da madeira como base para um desses eletrólitos sólidos. É fino como papel e pode dobrar e desdobrar em resposta aos ciclos da bateria.

Qual é a desvantagem das baterias modernas

Uma das desvantagens dos eletrólitos usados ​​emAs baterias de lítio modernas são que contêm líquidos voláteis que representam risco de incêndio em caso de curto-circuito. Enquanto isso, os eletrólitos sólidos podem ser feitos de materiais não inflamáveis, tornando o dispositivo menos propenso à formação de dendritos e abrindo possibilidades inteiramente novas para a arquitetura de baterias.

Muitos dos até agora desenvolvidos sólidosOs eletrólitos foram feitos de materiais cerâmicos altamente eficientes na condução de íons, mas não suportam muito bem as cargas durante a carga e a descarga devido à sua fragilidade. Cientistas da Brown University e da University of Maryland estavam procurando uma alternativa e usaram nanofibrilas de celulose encontradas na madeira como ponto de partida.

O que os cientistas oferecem

Esses tubos de polímero feitos de madeira foram conectadoscom cobre para criar um condutor iônico sólido que possui condutividade semelhante à cerâmica e é 10 a 100 vezes melhor do que outros condutores iônicos poliméricos. Segundo a equipe, isso ocorre porque a adição de cobre cria espaço entre as cadeias do polímero celulósico para formar “superestradas iônicas”, permitindo que os íons de lítio viajem com eficiência recorde.

E como o material é fino e flexível, os cientistasacredito que ele suportará melhor as tensões decorrentes do uso cíclico da bateria. Eles também afirmam que ele tem estabilidade eletroquímica para permitir o uso de um ânodo de metal de lítio e cátodos de alta voltagem, ou pode atuar como um aglutinante para cátodos superespessos em baterias de alta densidade.

Fonte: brown.edu, natureza, newatlas

Ilustrações: Danilo Alvesd

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