Carros elétricos lutam com temperaturas extremas, principalmente por causa dos impactos nas soluções eletrolíticas em suas baterias de íon-lítio. Agora, pesquisadores desenvolveram novos eletrólitos contendo vários aditivos que funcionam melhor em uma ampla faixa de temperatura. Eles relatam seus resultados em Materiais e interfaces aplicados ACS .

As baterias de íon-lítio são amplamente utilizadas em telefones celulares, computadores portáteis e veículos elétricos. As soluções eletrolíticas nessas baterias conduzem íons entre o eletrodo negativo (ânodo) e o eletrodo positivo (cátodo) para alimentar a bateria. Um componente indispensável da maioria dessas soluções, carbonato de etileno ajuda a criar uma camada protetora, impedindo uma decomposição adicional de componentes de eletrólito quando eles interagem com o ânodo. Contudo, carbonato de etileno tem um alto ponto de fusão, o que limita seu desempenho em baixas temperaturas. Wu Xu e seus colegas mostraram anteriormente que poderiam estender a faixa de temperatura das baterias de íon-lítio substituindo parcialmente o carbonato de etileno por carbonato de propileno e adicionando hexafluorofosfato de césio. Mas eles queriam melhorar ainda mais a faixa de temperatura, de modo que as baterias de íon-lítio pudessem ter um bom desempenho de -40 a 140 F.

Os pesquisadores testaram os efeitos de cinco aditivos eletrolíticos no desempenho das baterias de íon-lítio nessa faixa de temperatura. Eles identificaram uma combinação otimizada de três compostos que adicionaram à solução eletrolítica anterior. Esta nova combinação causou a formação de componentes altamente condutivos, camadas de proteção uniformes e robustas no ânodo e no cátodo. As baterias contendo o eletrólito otimizado melhoraram bastante o desempenho de descarga a -40 F e a estabilidade do ciclo de longo prazo a 77 F, junto com a estabilidade de ciclagem ligeiramente melhorada a 140 F.