A equipe de pesquisa da Universidade de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST) desenvolveu recentemente um inovador material de eletrólito em gel, capaz de prolongar significativamente a vida útil de baterias de alta tensão para veículos elétricos (EVs) projetados para longas distâncias, ao mesmo tempo em que aumenta a segurança. Baterias de íon-lítio de alta tensão (LIBs) podem armazenar mais energia, mas, quando carregadas acima de 4,4 V, geram oxigênio reativo (ROS), acelerando o envelhecimento da bateria, aumentando a expansão e elevando o risco de explosão. O novo eletrólito semi-sólido à base de antraceno (An-PVA-CN) atua diretamente para bloquear a liberação de ROS durante o carregamento de alta tensão, oferecendo dupla proteção à bateria.

A pesquisa foi liderada pelo professor Song Hyun-Kun, do Departamento de Energia e Engenharia Química da UNIST, em colaboração com especialistas do Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT) e do Korea Electronics Technology Institute (KETI). O componente de antraceno no eletrólito se liga ao oxigênio instável da superfície, impedindo sua conversão em ROS e capturando o oxigênio reativo já presente. Além disso, o grupo cianeto (-CN) estabiliza o níquel no cátodo, prevenindo dissolução e deformação estrutural durante o carregamento. O primeiro autor do estudo, Lee Jung-Rin, comentou: “A singularidade deste trabalho é que ele bloqueia a formação de oxigênio reativo desde a origem.”

Os experimentos mostraram que baterias usando este eletrólito mantêm 81% da capacidade inicial após 500 ciclos de carga e descarga a 4,55 V, enquanto baterias tradicionais caem abaixo de 80% em apenas 180 ciclos, aumentando a vida útil quase três vezes. Além disso, a expansão devido à geração de gases foi significativamente reduzida, limitada a aproximadamente 13 μm, comparado a 85 μm em baterias convencionais — uma redução de cerca de seis vezes.

O professor Song Hyun-Kun afirmou que o estudo demonstra que as reações de oxigênio em baterias de alta tensão podem ser controladas já na fase de projeto do eletrólito, princípio que pode ser aplicado no desenvolvimento de baterias de íon-lítio mais leves, oferecendo novas soluções para aplicações em aeroespacial e sistemas de armazenamento de energia em grande escala.