Material, das entwickelt wurde, um die Lebensdauer von Batterien zu verlängern

Material desenvolvido para fazer as baterias durarem mais tempo

Não existe nenhum de nós que não tenha se irritado com as baterias de íon de lítio em seus dispositivos que não duram o suficiente. É muito frustrante comprar novos dispositivos simplesmente porque a duração da bateria ficou muito curta. Os cientistas reconheceram isso e desenvolveram um novo material que estenderá a vida útil e fará com que as baterias durem mais.

Os problemas com baterias de íon-lítio

Novos telefones e outros dispositivos sempre têm baterias no início que parecem durar para sempre. Mas, com o tempo, eles duram cada vez menos horas. Faz com que você carregue um carregador com você para todos os lugares. Alguns dispositivos possuem baterias substituíveis; alguns não. Você os substitui ou apenas joga o dispositivo? Ou você apenas vive com isso?

Porque muitas pessoas simplesmente optam por substituir seus dispositivos, isso levou a um problema de poluição. Em uma escala maior, a vida útil da bateria também é um problema com veículos elétricos, e ninguém quer ter problemas com a bateria de um carro.

Ânodos gráficos, os terminais negativos das baterias, estão por trás da rápida degradação. Os ânodos trabalham com os cátodos (terminais positivos) e os eletrólitos (transportam a carga entre os terminais) para criar a situação para as reações eletromagnéticas de carga e descarga. Se o grafite não tivesse um aglutinante, ele se desfaria. Poly (PVDF) é o aglutinante mais usado nas baterias de hoje. No entanto, não é o material ideal para usar com essa finalidade.

Cientistas desenvolvem novo fichário

Cientistas do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão (JAIST) desenvolveu um novo material aglutinante de copolímero isso vai fazer as baterias durarem
mais tempo. Este novo material aglutinante é feito de um copolímero bis-imino-acenaftenequinona-parafenileno (BP).

Esta pesquisa foi publicada na ACS Applied Energy Materials. O professor Noriyoshi Matsumi liderou a pesquisa, com o professor Tatsuo Kaneko, o conferencista sênior Rajashekar Badam, o estudante de PhD Agman Gupta e o ex-colega de pós-doutorado Aniruddha Nag também envolvidos.

Como esse novo material faz as baterias durarem mais? O ligante de copolímero tem melhor estabilidade mecânica e adere melhor ao ânodo. As “interações π-π” entre os grupos bis-imino-acenaftenequinona e grafite são parcialmente responsáveis ​​por isso. Os ligantes do copolímero também aderem melhor aos coletores de corrente de cobre.

Novo material de bateria morto

O copolímero também é mais condutivo do que o poli e cria uma interface de eletrólito sólido condutora mais fina que não enfrenta tanta resistência. A degradação também é evitada pelo copolímero que não reage facilmente com os eletrólitos.

Tudo isso cria um ambiente para melhor desempenho. “Enquanto uma meia célula usando PVDF como ligante exibia apenas 65 por cento de sua capacidade original após cerca de 500 ciclos de carga-descarga, a meia célula usando o copolímero BP como ligante mostrou uma retenção de capacidade de 95 por cento após mais de 1700 ciclos , ”Explicou o Prof. Matsumi.

Também existe uma medida que compara quanta carga está fluindo através de uma célula durante um ciclo. O novo material novamente provou ser mais eficiente. Imagens tiradas durante o teste mostraram pequenas rachaduras nos copolímeros, enquanto o poli mostrou grandes rachaduras. Isso ocorreu depois de menos de um terço do número total de ciclos.

O futuro das baterias de íon-lítio

A esperança, claro, após este estudo é que ele leve à criação de baterias de íon-lítio mais duradouras. Certamente resolveria alguns problemas ambientais, além de economizar muito dinheiro para os consumidores, sem falar nas dores de cabeça.

Carregamento de novo material de bateria

“A realização de baterias duráveis ​​ajudará no desenvolvimento de produtos mais confiáveis ​​para uso de longo prazo. Isso encorajará os consumidores a comprar ativos baseados em bateria mais caros, como veículos elétricos, que serão usados ​​por muitos anos ”, disse o Prof. Tatsumi.

O professor também destacou que essas baterias aprimoradas trariam grandes resultados também na comunidade médica, especificamente baterias para órgãos artificiais e dispositivos implantados, como desfibriladores e marca-passos.

Para o restante de nós, isso significaria que depois de alguns anos, nossos smartphones ainda estariam mantendo a carga e não estaríamos tão ansiosos para substituí-los. Até então, leia este guia sobre como fazer as baterias durarem mais.