Dois estudos liderados por pesquisadores da Universidade McGill oferecem um novo contexto na busca pela fabricação de baterias de íon-lítio mais baratas e ecológicas, usadas em veículos elétricos.
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As descobertas dessas pesquisas revelam o potencial para produzir baterias usando metais mais sustentáveis e menos dispendiosos, conhecidos como materiais catódicos desordenados do tipo sal-gema (DRX).
No primeiro estudo, pesquisadores de engenharia, incluindo o autor principal Richie Fong, estudante de doutorado em Engenharia de Materiais, focaram nos cátodos. Componente mais caro das baterias, os cátodos são tradicionalmente feitos de metais insustentáveis, como cobalto e níquel.
Pesquisa pode levar a redução de 20% no preço das baterias
- O ferro poderia ser a alternativa mais barata, mas até agora, os cátodos existentes à base de ferro não tinham capacidade de armazenamento suficiente para alimentar um carro elétrico de longo alcance.
- As descobertas do estudo desafiaram esta percepção.
- Os pesquisadores projetaram cátodos DRX à base de ferro com sucesso, modificando o processo de armazenamento de elétrons, alcançando uma das maiores capacidades de armazenamento já registradas para materiais catódicos à base de ferro.
- A inovação pode reduzir os custos das baterias de íons de lítio em 20%.
Enquanto isso, o segundo estudo desbloqueou o potencial de outra alternativa sustentável: sais-gema desordenados à base de manganês (Mn-DRX). Este material oferece alto conteúdo energético a baixo custo, mas sua aplicação prática é difícil, pela baixa condutividade elétrica e instabilidade estrutural.
Em colaboração com cientistas do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia, os autores da pesquisa descobriram uma solução inovadora.
Usando nanotubos de carbono de paredes múltiplas e um aglutinante adesivo como aditivos de eletrodo, eles alcançaram a densidade de energia de nível prático mais alta já registrada para cátodos Mn-DRX.
“As nossas descobertas são imensamente promissoras para o futuro do desenvolvimento de baterias de íon-lítio, oferecendo um caminho para soluções de armazenamento de energia mais acessíveis e sustentáveis”, explica Prof. Jinhyuk Lee, um dos autores do artigo, acrescentando que um parceiro da indústria trabalha em conjunto com os pesquisadores para trazer estas inovações ao mercado.
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