Os pesquisadores da UCLouvain descobriram um novo material de bateria seguro e de alto desempenho (LTPS) capaz de acelerar a carga e descarga a um nível nunca observado até agora. Crédito:Universidade de Louvain (UCLouvain)
Fontes renováveis de energia, como eólica ou fotovoltaica, são intermitentes; os picos de produção não seguem necessariamente os picos de demanda. Armazenar energia verde é, portanto, essencial para se afastar dos combustíveis fósseis. A energia produzida pelas células fotovoltaicas e eólica é armazenada para ser utilizada posteriormente, quando necessário.
A tecnologia de íons de lítio é atualmente a tecnologia de melhor desempenho para armazenamento de energia com base em baterias. As baterias de íon-lítio são usadas em pequenos aparelhos eletrônicos (smartphones, laptops) e são as melhores opções para carros elétricos. Sua desvantagem? As baterias de íon-lítio podem pegar fogo, por exemplo, por causa de problemas de fabricação. Isso se deve em parte ao uso de eletrólitos orgânicos líquidos nas baterias atuais. Esses eletrólitos orgânicos são necessários para a bateria, mas altamente inflamável.
A solução? Mudar de um eletrólito líquido inflamável para um sólido (isto é, mudando para baterias de estado sólido). Esta é uma etapa muito difícil, já que os íons de lítio nos sólidos são menos móveis do que nos líquidos. Essa mobilidade mais baixa limita o desempenho da bateria em termos de taxa de carga e descarga.
Os cientistas têm procurado materiais que possam habilitar baterias de estado sólido. Pesquisadores da UCLouvain descobriram agora esse material, LiTi 2 (PS 4 ) 3 , ou LTPS. O LTPS tem o coeficiente de difusão de lítio mais alto (uma medida direta da mobilidade do lítio) já medido em um sólido. O LTPS mostra um coeficiente de difusão muito mais alto do que qualquer material conhecido. Os resultados são publicados em Chem .
Esta mobilidade de lítio vem diretamente da estrutura de cristal única (ou seja, o arranjo de átomos) de LTPS. Este mecanismo abre novas perspectivas no campo dos condutores de íons de lítio, e além do LTPS, abre um caminho para a busca de novos materiais com mecanismos de difusão semelhantes. Mais estudos e melhorias no material são necessários para viabilizar sua futura comercialização. Esta descoberta é, no entanto, um passo importante na compreensão de materiais com mobilidade de íon de lítio extremamente alta, que, em última análise, são necessários para as baterias de estado sólido do futuro. Esses materiais, incluindo LTPS, pode ser usado em muitas tecnologias, de carros a smartphones.
