A Queen Mary University de Londres liderou uma pesquisa que trouxe novos avanços no campo da tecnologia de baterias automotivas. O estudo, guiado por técnicas de imageamento in situ, desenvolveu um design de eletrodo em dupla camada que aumenta significativamente a estabilidade de ciclo e a capacidade de carregamento rápido da bateria, ao mesmo tempo em que promete reduzir os custos de produção em 20% a 30%.

A pesquisa, publicada na Nature Nanotechnology, foi conduzida pelo Dr. Lu Xuekun, especialista em energia verde da universidade. A equipe utilizou um método de design baseado em evidências para construir eletrodos compostos de silício em dupla camada, resolvendo de forma eficaz o problema do rápido desgaste do eletrodo causado pela expansão de até 300% do material de silício durante os ciclos de carga e descarga. Este avanço abre um novo caminho para o desenvolvimento da próxima geração de baterias automotivas de alto desempenho.

Pela primeira vez, a pesquisa utilizou técnicas de imageamento in situ multiescala e multimodal para visualizar as mudanças na estrutura microscópica desde partículas individuais até o nível de toda a camada do eletrodo. O Dr. Lu Xuekun afirmou: “Este trabalho, integrando múltiplos métodos de imageamento in situ, revela pela primeira vez os mecanismos de correlação entre a estrutura microscópica e o desempenho eletroquímico em diferentes escalas. Ele cria condições para a inovação em estruturas tridimensionais compostas de eletrodos, com potencial para superar os atuais limites de densidade de energia, vida útil e velocidade de carregamento das baterias automotivas.”

O professor David Greenwood, especialista do Centro de Fabricação de Alto Valor, comentou: “Eletrodos com alto teor de silício são uma direção crucial para alcançar baterias de alta densidade energética. Este estudo aprofunda nossa compreensão da relação entre a microestrutura do eletrodo e a degradação de desempenho, estabelecendo uma base científica para o futuro design de baterias automotivas superiores.”