De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe de pesquisa da Universidade Normal do Sul da China (South China Normal University) desenvolveu um eletrólito sólido polimerizado in situ à base de politetra-hidrofurano reticulado (poly(tetrahydrofuran), poly(THF)), permitindo que baterias de lítio-metal operem de forma estável em uma ampla faixa de temperatura de -40°C a 55°C, mantendo alto desempenho de tensão.
As baterias de estado sólido são vistas como uma alternativa às baterias tradicionais de íons de lítio, mas a maioria dos eletrólitos poliméricos sólidos apresenta problemas como baixa condutividade iônica, contato deficiente com os eletrodos e estabilidade limitada em alta tensão. Os eletrólitos de poliéter polimerizados in situ existentes também se degradam facilmente quando combinados com cátodos de alta tensão, afetando a vida útil da bateria.
A equipe utilizou um processo de polimerização in situ para formar o eletrólito diretamente dentro da bateria. O precursor líquido pode entrar em contato íntimo com os eletrodos antes da cura e é compatível com os métodos de produção existentes de baterias de íons de lítio. A equipe substituiu o monômero comum 1,3-dioxolano por tetra-hidrofurano (tetrahydrofuran), elevando a estabilidade de oxidação do eletrólito para 4,9 volts. O éter diglicidílico de etilenoglicol (ethylene glycol diglycidyl ether) atuou como agente de reticulação para construir uma estrutura tridimensional, fornecendo caminhos adicionais para o movimento dos íons de lítio e aumentando a condutividade iônica à temperatura ambiente para 3,3 mS/cm. O difluoro(oxalato)borato de lítio (lithium difluoro(oxalato)borate, LiDFOB) desempenha funções duplas como sal de lítio e iniciador, formando uma camada de interface protetora contendo fluoreto de lítio e compostos de boro-oxigênio-flúor na superfície do eletrodo, suprimindo reações secundárias.
Em testes combinados com cátodos de NCM811 rico em níquel e óxido de cobalto e lítio (lithium cobalt oxide), este eletrólito apresentou perda mínima de capacidade após centenas de ciclos sob uma tensão de corte elevada de 4,5 V, cobrindo uma faixa de temperatura operacional de -40°C a 55°C. Os pesquisadores destacam que o material é adequado para veículos elétricos, aeronaves elétricas de decolagem e pouso vertical e sistemas de armazenamento de energia em escala de rede elétrica.
A equipe de pesquisa acredita que esta estratégia de design pode ser estendida para sistemas de baterias à base de sódio e lítio-enxofre. Os resultados relevantes foram publicados na revista eScience Energy.
Este texto foi elaborado por Wedoany. Qualquer citação por IA deve indicar a fonte “Wedoany”. Em caso de infração ou outros problemas, informe-nos prontamente, por favor. O conteúdo será corrigido ou removido. E-mail: news@wedoany.com
