Espera-se que substitua as baterias de íons de lítio! Cientistas dos EUA desenvolvem nova "bateria dos sonhos"
Cientistas americanos publicaram um artigo na última edição do "Journal of the American Chemical Society" dizendo que desenvolveram um novo tipo de bateria de sódio-enxofre que resolve os problemas dos dendritos comumente enfrentados por baterias semelhantes e faz a bateria ter mais tempo de vida - após 300 ciclos Carga e descarga ainda são desempenho estável. A última pesquisa é um marco importante no caminho para a comercialização de baterias de sódio-enxofre, que devem substituir as baterias de íons de lítio amplamente utilizadas no futuro.
: Rede de Organização de Físicos
As baterias de íons de lítio são atualmente amplamente utilizadas em smartphones e veículos elétricos. No entanto, o lítio e o cobalto, as matérias-primas para a produção de baterias de íons de lítio, não são apenas limitados em reservas, mas também têm um certo impacto negativo no meio ambiente, incluindo o uso de grandes quantidades de água subterrânea, poluição do solo e fontes de água, as emissões de carbono são altas. Materiais como sódio e enxofre são mais baratos, mais facilmente disponíveis (o sódio pode ser obtido do oceano) e mais ecológico. Com isso em mente, pesquisadores têm trabalhado em baterias à base de sódio que podem operar à temperatura ambiente nos últimos 20 anos.
O mais recente líder da pesquisa, professor Arumgan Mantiram, diretor do Instituto de Materiais da Universidade do Texas em Austin, disse: "O sódio e o enxofre são abundantes, ecologicamente corretos e econômicos, tornando as baterias de sódio-enxofre uma alternativa promissora. tipo de 'bateria dos sonhos'."
Em dois estudos recentes de baterias de sódio pela equipe de Mantiram, os cientistas ajustaram a composição do eletrólito para ajudar os íons a se moverem para frente e para trás entre o cátodo e o ânodo, estimulando o carregamento e a descarga da bateria. Além disso, eles superaram um problema comum em baterias de sódio - dendritos semelhantes a agulhas que crescem no ânodo da bateria, fazendo com que a bateria advirte rapidamente a idade, curto-circuito, e até mesmo pegar fogo e explodir.
Os pesquisadores explicam que em eletrólitos anteriores da bateria de sódio-enxofre, compostos intermediários formados a partir de enxofre dissolveriam-se no eletrólito e o transporte entre os dois eletrodos dentro da bateria, levando à perda de material, degradação dos componentes e formação de dendritos. O novo eletrólito que eles formularam usa um solvente inerte (não envolvido em reação química) para diluir a solução de sal concentrada, mantendo assim o eletrólito em um estado "semi-dissolvido". Os resultados mostram que o novo eletrólito pode impedir a dissolução do enxofre, resolvendo assim os problemas de transporte e dendrite. Isso permite que a bateria dure mais tempo, mostrando desempenho estável após 300 ciclos de descarga de carga.
Os preços do lítio dispararam no último ano, e os pedidos de alternativas às baterias de íons de lítio cresceram mais alto. Os pesquisadores planejam aproveitar esse avanço testando baterias maiores para ver se elas podem ser aplicadas a veículos elétricos e ao armazenamento de fontes de energia renováveis, como eólica e solar.
