O que deteriora as baterias de carros elétricos? Estudo revela

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As baterias de íon-lítio de alto teor de níquel, amplamente utilizadas em veículos elétricos por oferecerem maior densidade de energia, têm um ponto fraco conhecido: degradam-se mais rápido do que outros modelos.

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Agora, uma equipe do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) afirma ter identificado a causa central desse problema — e ela está em um aditivo considerado, até então, benéfico.

A descoberta sobre o papel do aditivo CN4

• O grupo liderado pelo professor Nam-Soon Choi, em parceria com o professor Dong-Hwa Seo, revelou que o aditivo de eletrólito succinonitrila (CN4), usado para estabilizar e prolongar a vida útil das baterias, é justamente o responsável por acelerar sua deterioração.
• O estudo, publicado na ACS Energy Letters, mostra que o CN4 se liga com força excessiva aos íons de níquel presentes no cátodo.
• Essa ligação ocorre porque a molécula de nitrila presente no CN4 funciona como um “gancho” químico altamente aderente aos metais.
• Ao interagir dessa forma com o cátodo, o aditivo impede a formação da camada protetora que deveria estabilizar o material durante ciclos de carga e descarga.
• O resultado é uma distorção estrutural que facilita o escape de íons de níquel, que migram para o ânodo e aceleram ainda mais a degradação do eletrólito.

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Impacto na indústria e próximos passos

As análises indicam que o CN4, embora eficaz em baterias de lítio-cobalto, compromete seriamente os modelos ricos em níquel, alterando sua estrutura e reduzindo sua vida útil. A descoberta oferece um novo caminho para o setor, ao mostrar a necessidade de aditivos específicos para cada tipo de cátodo.

Com base nos achados, os pesquisadores pretendem desenvolver um aditivo alternativo que evite essas ligações excessivas. Segundo Choi, compreender esses mecanismos em nível molecular é essencial para avançar rumo a baterias mais estáveis e de maior capacidade para veículos elétricos de próxima geração.