Agora dá para ver como baterias ‘envelhecem’ a cada carga

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As células-botão de lítio, também conhecidas como células tipo moeda, são pequenas células redondas e achatadas usadas em diversos dispositivos.

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Elas são consideradas baterias muito eficientes, mas acabam enfraquecendo com o passar do tempo.

Agora, uma equipe de pesquisadores desenvolveu um método que permite saber qual a carga restante disponível. A descoberta foi descrita em estudo publicado na revista Small e pode ajudar no aperfeiçoamento destes produtos.

Baterias envelhecem e perdem sua capacidade com o tempo

• As baterias evoluíram com o passar do tempo.
• A combinação de óxidos de níquel-manganês-cobalto (NMC) em camadas com um eletrodo de grafite, por exemplo, aumentou a eficiência destes produtos.
• No entanto, mesmo as melhores baterias existentes hoje não duram para sempre.
• Elas envelhecem e perdem sua capacidade com o tempo.
• Normalmente, as mudanças que ocorrem no interior dos dispositivos só são estudadas após a desmontagem deles.
• Mas agora uma nova maneira pode mostrar qual a carga restante.

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Uma nova forma de analisar o desgaste dos produtos

No novo trabalho, a equipe de pesquisadores analisou uma célula-botão de lítio por várias semanas. Foram mais de 10 mil ciclos de carga, fornecendo dados sobre a degradação do produto ao longo do tempo.

O estudo apontou que, durante as primeiras três semanas, o manganês, em particular, se dissolve do cátodo NMC e migra para o ânodo de carbono. Todo este processo leva cerca de 200 ciclos. Depois disso, o composto se dissolve cada vez mais nas camadas intermediárias.

Isso interrompe novas reações e processos, diminuindo a capacidade da bateria até que não haja mais carga disponível. As descobertas são consideradas fundamentais para estudar a composição das baterias enquanto elas estão operando. A ideia é que isso abra uma série de novas possibilidades para melhorar a eficiência das recargas.