p As baterias com ânodos de lítio metálicos oferecem maior eficiência em comparação com as baterias de íon de lítio convencionais devido à sua maior capacidade. Contudo, preocupações com a segurança e uma vida útil curta atrapalham. Para analisar melhor as causas de mau funcionamento e falha prematura de tais baterias, pesquisadores desenvolveram uma técnica que visualiza a distribuição de lítio ativo no ânodo e diferencia entre dendritos e lítio "morto". Conforme relatado no jornal Angewandte Chemie , a técnica utiliza um corante fluorescente. p À medida que uma bateria de ânodo de lítio se descarrega, o ânodo libera elétrons para o circuito e íons de lítio carregados positivamente para o eletrólito. À medida que a bateria é recarregada, este processo é revertido, depositar lítio de volta no ânodo. Infelizmente, a deposição não é uniforme e pode levar à formação de estruturas ramificadas conhecidas como dendritos, que podem se tornar tão grandes que podem causar um curto-circuito. Além disso, sua maior área de superfície aumenta as reações colaterais indesejadas entre o lítio e os componentes do eletrólito, que desativa o lítio. No fim, alguns dendritos consistem inteiramente desse lítio "morto". Embora os dendritos e o lítio morto impeçam a energia da bateria, cada um deles tem um efeito completamente diferente no ânodo. Como a morfologia é a mesma em ambos os casos, anteriormente não era possível diferenciá-los com técnicas convencionais de microscopia.

p Para entender melhor os processos indesejáveis ​​que ocorrem nos ânodos de lítio, pesquisadores trabalhando com Shougang Chen, Shanmu Dong, e Guanglei Cui na Academia Chinesa de Ciências e na Ocean University of China em Qingdao (China), desenvolveram agora uma nova técnica que lhes permite analisar a distribuição de espécies ativas de lítio na superfície do ânodo e diferenciar entre dendritos de lítio e produtos colaterais.

p As superfícies dos ânodos de lítio usados ​​são revestidas com um corante fluorescente chamado 9, 10-dimetilantraceno (DMA). O lítio reage com o DMA, extinguindo sua fluorescência. Áreas com lítio ativo, portanto, parecem escuras, enquanto as áreas com espécies de lítio inativas continuam a apresentar fluorescência. A morfologia do ânodo não é afetada.

p Para baterias de metal de lítio serem usadas com segurança, é muito importante identificar as causas de avarias potencialmente perigosas. Com este novo método, é possível detectar dendritos que levaram à falha de uma bateria de lítio. No desenvolvimento de novas baterias, essa técnica também auxilia na busca por melhores eletrólitos e fornece previsões sobre a deposição irregular de lítio. Identificar os locais onde os dendritos de lítio se formam preferencialmente pode ajudar a otimizar a estrutura de novas baterias.