Cientistas da Universidade de Illinois em Chicago (UIC) projetaram uma bateria de dióxido de carbono e lítio totalmente recarregável e que permaneceu estável por mais de 500 ciclos, o que significa a superação de dois grandes obstáculos para essa tecnologia promissora.
O lítio-CO2 é uma das várias tecnologias de bateria conhecidas por ter um potencial de desempenho e densidade de energia até sete vezes maior do que as atuais baterias de íon-lítio, de acordo com a UIC, mas manter a estabilidade em ciclos repetidos tem sido problemático.
O grupo da UIC encontrou uma solução para o problema e anunciou uma bateria de lítio-CO2 que mantém sua estabilidade e capacidade por 500 ciclos. O dispositivo está descrito no artigo «A Long-Cycle Lithium-CO2 Battery with Carbon Neutrality», publicada na Advanced Materials.
Acumulação de carbono
Um problema comum com essas baterias é o acúmulo de carbono no catalisador à medida que o dispositivo de armazenamento é descarregado, um processo que, com o uso, gera defeitos. «O acúmulo de carbono não apenas bloqueia os locais ativos do catalisador e evita a difusão de dióxido de carbono, mas também desencadeia a quebra de eletrólitos em um estado carregado», diz Alireza Ahmadiparidari, principal autor do documento.
Para superar o problema, o grupo usou nanoflocos de dissulfeto de molibdênio como catalisador no cátodo e um material eletrolítico iônico líquido / dimetilsulfóxido que eles esperavam que ajudasse a incorporar carbono no processo de ciclagem e impedir o acúmulo prejudicial para o desempenho.
«Nossa combinação única de materiais ajuda a criar a primeira bateria de dióxido de carbono neutro com muito mais eficiência e vida útil longa», disse Amin Salehi-Khojin, professor associado de engenharia mecânica e industrial da UIC.
Embora o documento se baseie em cálculos teóricos para descrever a operação reversível da bateria, o grupo parece confiar na importância de sua descoberta. segundo o resumo do artigo, “essa conquista abre caminho para o uso de CO2 em sistemas avançados de armazenamento de energia”.
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