Cientistas avançaram na criação de baterias de lítio-metal seguras, sem curtos-circuitos nem dendritos.

Novo material pode prolongar significativamente a vida útil das baterias de lítio

Investigadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong desenvolveram um novo material que poderá resolver um dos principais problemas das baterias de lítio-metal: a formação de dendritos, que leva a curtos-circuitos e à degradação das baterias.

A equipa criou uma estrutura orgânica covalente de boro em cristal único - um “kit de construção” molecular perfeitamente ordenado, em que tudo está reunido numa única rede cristalina - que funciona como eletrólito de estado sólido. Ao contrário da maioria das estruturas COF policristalinas existentes, esta nova versão possui canais ordenados para o transporte de iões e permite uma deposição de lítio mais uniforme. Segundo os investigadores, isto ajuda a suprimir o crescimento de dendritos, melhora a estabilidade e aumenta a segurança da bateria.

Em células completas com cátodo LiFePO4, as baterias mantiveram 91,8% da capacidade após 600 ciclos, enquanto a eficiência coulómbica atingiu 99,98%. Ou seja, quase toda a energia “introduzida” na bateria durante o carregamento é realmente recuperada na descarga. Os cientistas consideram que esta estrutura poderá representar um passo importante para baterias práticas de lítio-metal de estado sólido para veículos elétricos, sistemas de armazenamento de energia e outras aplicações em que a elevada densidade energética e a durabilidade são especialmente importantes.