Uma equipe de pesquisa do Laboratório Nacional de Oak Ridge, do Departamento de Energia dos EUA, anunciou recentemente os resultados de uma pesquisa sobre um novo material eletrolítico para sistemas de armazenamento de energia. A equipe desenvolveu uma inovadora "membrana de polieletrólito pseudo-sólido" projetada para melhorar a segurança, a eficiência e a resistência mecânica de dispositivos de armazenamento de energia. 

A pesquisa aborda principalmente a vida útil limitada e os riscos de inflamabilidade comuns nos atuais sistemas de armazenamento de energia com eletrólito líquido. A equipe utilizou um ionogel feito de sais de lítio e líquidos iônicos, montando-o camada por camada com folhas de polímero ultrafinas para construir um material de membrana composto que combina excelente condutividade iônica com resistência estrutural. Bishnu Prasad Tapalia, pesquisador da Divisão de Ciências Químicas do laboratório e principal autor do artigo, afirmou: "Esse equilíbrio melhora a eficiência e a segurança".

Essa nova membrana foi projetada para suprimir a formação de dendritos em baterias de lítio metálico. Dendritos são estruturas semelhantes a agulhas que podem perfurar o separador, causando curtos-circuitos. A estrutura de estado sólido preparada pela equipe elimina a necessidade de um eletrólito líquido, e sua resistência mecânica aprimorada ajuda a resistir à perfuração por dendritos e à pressão interna, melhorando assim a segurança do sistema. Em testes de laboratório, a membrana demonstrou desempenho estável ao longo de centenas de ciclos de carga e descarga.

Esta pesquisa foi liderada pelo Laboratório Nacional de Oak Ridge, com a participação de pesquisadores de instituições como a Universidade do Tennessee, em Knoxville. Tapalia observou que o objetivo da equipe é desenvolver materiais de membrana escaláveis ​​para futuras aplicações em sistemas comerciais de armazenamento de energia. Olhando para o futuro, os pesquisadores planejam utilizar equipamentos de laboratório automatizados para otimizar o processo de produção desta técnica de montagem camada por camada.

Esta pesquisa é considerada útil para o avanço das tecnologias de armazenamento de energia de próxima geração, com aplicações potenciais em eletrônicos de consumo, dispositivos médicos portáteis e aeroespacial, entre outros campos.