Pesquisadores da Universidade do Texas criam bateria de íons de lítio e isento de cobalto

Por muitos anos, pesquisadores de baterias em todo o mundo vêm pesquisando maneiras de eliminar a necessidade de cobalto das baterias de alta energia usadas em vários dispositivos eletrônicos. A razão pela qual esse esforço está sendo feito para eliminar o cobalto das baterias deve-se ao alto custo do material e dos direitos humanos. O problema com a remoção do cobalto até agora é que os problemas criados sobre o hábito material atingiam os padrões de desempenho das baterias que usam cobalto.

Pesquisadores da Universidade do Texas da Escola de Engenharia Cockrell dizem que resolveram o problema de uma bateria de íons de lítio e alta energia sem cobalto que elimina o cobalto. A inovação tem o potencial de reduzir o custo de produção de baterias e, ao mesmo tempo, aumentar o desempenho de algumas maneiras. Especificamente, a equipe tem uma nova classe de cátodos, que é o eletrodo de uma bateria onde normalmente reside todo o cobalto, que utiliza um alto teor de níquel. O cátodo no estudo é de 89% de níquel, mas também contém manganês e alumínio.

Quanto mais níquel houver na bateria, mais energia ela poderá armazenar. O aumento da densidade de energia pode levar a uma vida útil mais longa da bateria, independentemente do dispositivo que a esteja usando. Isso pode significar um tempo de execução mais longo para um smartphone ou uma distância maior de carro elétrico.

Os pesquisadores superaram algumas das desvantagens das baterias livres de cobalto, como problemas de ciclo de vida curto e baixa capacidade de taxa, usando uma combinação ideal de metais para garantir uma distribuição uniforme de íons. O cobalto é extremamente caro em cerca de US $ 28.500 por tonelada, tornando-o mais caro que o níquel, manganês e alumínio combinados. Normalmente, o cobalto representa 10 a 30% dos cátodos das baterias de íons de lítio.

A chave para a descoberta reside no nível atômico. Os pesquisadores conseguiram garantir que os íons dos vários metais sejam distribuídos uniformemente pela estrutura cristalina do cátodo durante a síntese. Quando os íons se acumulam, o desempenho diminui, mantendo assim os íons distribuídos uniformemente, evitando perda de desempenho. Os pesquisadores dizem que, em última análise, eles reduziram o custo de criação de baterias e aumentaram a densidade de energia sem sacrificar a vida útil do ciclo.

Via: Slash Gear