Cientistas avançaram na criação de baterias seguras de lítio-metal sem curtos-circuitos nem dendritos.

Novo material poderá prolongar de forma significativa a vida útil das baterias de lítio

Cientistas da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong desenvolveram um novo material que poderá resolver um dos principais problemas das baterias de lítio-metal: a formação de dendrites, que provoca curtos-circuitos e acelera a degradação das baterias.

A equipa criou uma estrutura orgânica covalente de borato monocristalina em volume (um “bloco de construção” molecular perfeitamente organizado, em que tudo está integrado numa única rede cristalina), que funciona como eletrólito de estado sólido. Ao contrário da maioria das estruturas COF policristalinas atualmente existentes, esta nova versão possui canais ordenados para o transporte de iões e permite uma deposição mais uniforme do lítio. Segundo os investigadores, isso ajuda a travar o crescimento de dendrites, melhora a estabilidade e aumenta a segurança da bateria.

Em células completas com cátodo LiFePO4, as baterias conservaram 91,8% da capacidade após 600 ciclos, enquanto a eficiência coulómbica atingiu 99,98%. Ou seja, quase toda a energia introduzida na bateria durante o carregamento é efetivamente recuperada na descarga. Os cientistas acreditam que esta estrutura poderá representar um passo importante rumo a baterias de lítio-metal de estado sólido viáveis para veículos elétricos, sistemas de armazenamento de energia e outras aplicações em que a elevada densidade energética e a durabilidade são especialmente importantes.