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.

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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%.
Bateria de íon-lítio
Pesquisas científicas buscam métodos de reduzir o custo na fabricação de baterias de íon-lítio (Imagem: Shutterstock)

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.

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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.

bateria carro elétrico
Desafio de pesquisadores é tornar as baterias de carros elétricos mais sustentáveis – Imagem: IM Imagery/Shutterstock