MIT desenvolve novo eletrodo de bateria, prometeu mais densidade de energia

Uma equipe de pesquisadores do MIT anunciou que desenvolveu um novo eletrodo de bateria que pode levar a baterias mais poderosas. A inovação é baseada no que o MIT chama de "objetivo procurado" de usar metal de lítio puro como ânodo da bateria. O design do MIT vem do laboratório de Ju Li e faz parte de um conceito para o desenvolvimento de baterias de estado sólido.

O conceito descartaria o gel líquido ou de polímero usado como eletrólito entre os dois eletrodos dentro da bateria. O eletrólito nas baterias atuais permite que os íons de lítio viajem para frente e para trás durante os ciclos de carga e descarga. Os cientistas dizem que uma versão totalmente sólida seria mais segura do que os eletrólitos líquidos que têm alta volatilidade e que foram a fonte de explosões em baterias de lítio no passado.

Um dos maiores desafios para as baterias de estado sólido é que, à medida que são carregadas, os átomos se acumulam dentro do metal de lítio, fazendo com que ele se expanda com o carregamento, e o metal diminui durante a descarga. Essa mudança repetida no formato da bateria dificulta o contato constante dos sólidos e tende a fazer com que o eletrólito sólido frature ou se desprenda.

Outro desafio é que nenhum dos eletrólitos sólidos propostos é verdadeiramente quimicamente estável quando em contato com o metal de lítio, causando degradação ao longo do tempo. Li e sua equipe usaram um design incomum que usa duas classes adicionais de sólidos conhecidos como "condutores iônico-eletrônicos mistos" (MIEC) e "Isoladores de elétrons e íons de lítio" (ELI). Ambos são quimicamente estáveis ​​em contato com o metal de lítio.

Eles desenvolveram uma nanoarquitetura 3D na forma de um conjunto de tubos MIEC hexagonais semelhantes a um favo de mel, parcialmente infundidos com metal de lítio sólido para formar um eletrodo da bateria com espaço extra em cada tubo. À medida que o lítio se expande na carga, ele flui para o espaço vazio nos tubos. Esse fluxo alivia a pressão da expansão durante o carregamento. O ELI é usado como um "aglutinante mecânico crucial" entre as paredes do MIEC e a camada eletrolítica sólida. A equipe está trabalhando para ampliar sua invenção agora.

Via: Slash Gear