Cientistas avançaram na criação de baterias de lítio-metal seguras, livres de curtos-circuitos e dendritos.

Новый материал может заметно продлить жизнь литиевых батарей / Um novo material pode prolongar a vida das baterias de lítio

Um dos maiores obstáculos às baterias de lítio‑metal não está na promessa de maior densidade de energia, mas sim no que acontece por dentro durante os ciclos: a formação de dendritos que podem provocar curtos‑circuitos e acelerar a degradação. Investigadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong desenvolveram um novo material pensado precisamente para atacar esse problema de raiz.

A equipa criou um borato em estrutura covalente orgânica (COF) volumétrico e monocristalino - um “construtor” molecular perfeitamente ordenado, montado numa única rede cristalina - que funciona como eletrólito em estado sólido. Ao contrário da maioria das estruturas COF policristalinas atuais, esta versão apresenta canais bem alinhados para o transporte de iões e favorece uma deposição mais uniforme do lítio. Segundo os autores, esse controlo ajuda a travar o crescimento de dendritos, melhora a estabilidade e aumenta a segurança da bateria.

Em células completas com cátodo LiFePO4, os acumuladores mantiveram 91,8% da capacidade após 600 ciclos, com eficiência coulómbica a chegar a 99,98%. Ou seja, praticamente toda a energia “colocada” na bateria durante o carregamento é efetivamente recuperada na descarga. Os cientistas defendem que esta arquitetura pode representar um passo importante rumo a baterias de lítio‑metal em estado sólido mais práticas para veículos elétricos, armazenamento de energia e outros sistemas onde a alta densidade energética e a durabilidade são particularmente críticas.