Uma equipe de pesquisa coreana desenvolveu com sucesso um novo material de ânodo híbrido que promete melhorar o desempenho de baterias de carregamento rápido. Com a crescente demanda por carregamento rápido em veículos elétricos e dispositivos móveis, esta pesquisa oferece um novo caminho tecnológico para estender a vida útil das baterias. Diagrama esquemático do efeito sinérgico de Cl-cHBC e grafite MCMB em um ânodo híbrido.

Uma equipe de pesquisa composta pelo Professor Seok Ju Kang, da Universidade Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan, o Professor Sang Kyu Kwak, da Universidade da Coreia, e o Dr. Seokhoon Ahn, do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia, desenvolveu em conjunto um ânodo híbrido composto de grafite e nanomateriais orgânicos. Sua pesquisa sobre baterias de carregamento rápido foi publicada na revista Advanced Functional Materials.

A equipe de pesquisa desenvolveu uma solução inovadora para o problema da perda de capacidade causada pela deposição desordenada de íons de lítio durante o carregamento rápido. Este ânodo híbrido utiliza uma estrutura composta de nanofolhas de hexabenzocoroneno trançadas e cloradas e grafite comercial, formando nanocanais que facilitam o transporte ordenado de íons de lítio. Simulações teóricas confirmam que essa estrutura permite a intercalação escalonada de íons de lítio, prevenindo efetivamente a formação de "lítio morto".

Dados experimentais mostram que este ânodo híbrido, adequado para baterias de carregamento rápido, atinge uma capacidade quatro vezes maior que a dos materiais de grafite convencionais a uma alta taxa de 4 A/g. Testes de célula completa emparelhados com um cátodo NCM811 de alto desempenho demonstraram que ele manteve 70% de sua capacidade inicial após 1.000 ciclos de carga-descarga. A célula tipo bolsa manteve uma operação estável por 2.100 ciclos, alcançando uma eficiência coulômbica de 99%, demonstrando o potencial de aplicação prática da tecnologia de baterias de carregamento rápido.

Os pesquisadores observam que o processo de preparação do material é compatível com as linhas de produção de baterias existentes, facilitando a industrialização. Aproveitando as propriedades químicas das nanofolhas curvas, essa tecnologia de bateria de carregamento rápido também pode ser estendida a sistemas de armazenamento de energia, como baterias de íons de sódio.