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Jun 09, 2023

Pesquisadores conseguem carregar um lítio

Os veículos eléctricos são infinitamente melhores para o ambiente do que os movidos a gás, mas ainda não foram amplamente adoptados. Uma das questões que impede esta mudança é o facto de os veículos eléctricos

Os veículos eléctricos são infinitamente melhores para o ambiente do que os movidos a gás, mas ainda não foram amplamente adoptados. Um dos problemas que impedem esta mudança é o facto de os veículos eléctricos demorarem muito para carregar.

Isso em breve poderá mudar. Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições na China conseguiu aumentar com sucesso a velocidade de carregamento de uma bateria de íons de lítio para uma taxa de 5,6 minutos com uma carga de 60%, de acordo com um relatório da TechXplore publicado na quinta-feira. Eles alcançaram esse feito impressionante adicionando um revestimento de cobre e nanofios ao ânodo da bateria para melhorar efetivamente o pedido.

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Hoje, a maioria dos ânodos consiste em grafite e é construído em uma pasta não ordenada, o que não é um método prático para passar a corrente. Além disso, a forma como os materiais nos ânodos se alinham cria um problema relacionado ao tamanho do espaço entre eles.

Para superar esses problemas na aceleração do carregamento, os pesquisadores focaram especificamente no ânodo. Aqui está o que eles fizeram:

"Eles primeiro executaram modelos teóricos em nível de partícula para otimizar as distribuições espaciais de partículas de diferentes tamanhos e porosidade do eletrodo. Eles então pegaram o que aprenderam com os modelos para fazer alterações em um ânodo de grafite padrão. Eles o revestiram com cobre e depois adicionaram nanofios de cobre à pasta. Eles então aqueceram e resfriaram o ânodo, que comprimiu a pasta em um material mais ordenado", afirmou TechXplore.

Depois de atualizarem seu ânodo, os pesquisadores o fixaram em uma bateria padrão de íons de lítio para medir quanto tempo levava para carregar. Eles ficaram impressionados ao descobrir que podiam carregar a bateria até 60% em apenas 5,6 minutos e até 80% em apenas 11,4 minutos. (Os pesquisadores evitaram testar quanto tempo levaria para carregar 100% porque isso poderia causar danos a essas baterias.)

Os pesquisadores não especificaram quanto custaria essa bateria e quando ela estaria pronta para produção. Ainda assim, o desenvolvimento é entusiasmante para veículos eléctricos em todo o mundo.

O estudo foi publicado na revista Science Advances.

Abstrato:

Baterias de íons de lítio de carregamento extremamente rápido são altamente desejáveis ​​para reduzir o tempo de recarga de veículos elétricos, mas isso é prejudicado pela baixa capacidade de taxa dos ânodos de grafite. Aqui, apresentamos um projeto de estrutura de gradiente duplo de tamanho de partícula e porosidade de eletrodo anteriormente não relatado no ânodo de grafite para obter uma bateria de íon de lítio de carregamento extremamente rápido sob condições estritas de eletrodo. Desenvolvemos uma rota de pasta livre de aglutinante de polímero para construir esta estrutura de gradiente duplo de porosidade de tamanho de partícula do tipo anteriormente não relatada no ânodo de grafite prático, mostrando a capacidade de carregamento extremamente rápido com 60% de recarga em 10 min. Com base no ânodo de grafite de gradiente duplo, demonstramos uma bateria de íon de lítio de carregamento extremamente rápido, realizando 60% de recarga em 6 min e alta densidade de energia volumétrica de 701 Wh litro-1 na alta taxa de carregamento de 6 C.

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