p Os dendritos são subprodutos destrutivos do ciclo de carga e descarga das baterias de íon de lítio. Esses minúsculos depósitos se formam entre o ânodo e o cátodo da bateria, acumulando ao longo do tempo. Inevitavelmente, eles diminuem a vida útil da bateria. Mais problemático é o risco de fazer com que a bateria pegue fogo. Na busca por baterias mais seguras e duradouras, especialmente para carros elétricos, caminhões, e aviões - os pesquisadores continuam a explorar métodos para suprimir a formação de dendritos. p Pesquisadores da Carnegie Mellon University descobriram que os cristais líquidos podem ser usados ​​como eletrólitos com ânodos de metal de lítio em baterias para suprimir o crescimento de dendritos. Os cristais líquidos representam uma nova classe de materiais com propriedades diferentes das dos líquidos e sólidos convencionais. A supressão dendrítica ocorre devido à tendência das moléculas de cristal líquido se alinharem em um arranjo ordenado.

p Em descobertas publicadas no Proceedings of the National Academy of Sciences , a equipe de pesquisa propôs vários critérios de projeto para selecionar cristais líquidos como eletrólitos de bateria que podem permitir o bom funcionamento de baterias de metal de lítio.

p "Este conjunto abrangente de regras de design de nível molecular abrirá o caminho para a realização desta nova classe de eletrólitos para baterias de metal de lítio práticas, "disse Venkat Viswanathan, professor associado de engenharia mecânica na Carnegie Mellon.

p "Baterias com densidade de energia aumentada são críticas para permitir a eletrificação em massa do transporte. Ânodos de metal de lítio oferecem uma abordagem promissora para melhorar a densidade de energia das baterias, mas a formação de dendritos prejudica a segurança e o ciclo de vida dos ânodos de metal de lítio, "disse Zeeshan Ahmad, o autor principal do artigo.

p As descobertas baseiam-se no trabalho anterior da equipe de pesquisa sobre a supressão de dendritos usando eletrólitos sólidos. Embora eletrólitos sólidos forneçam supressão dendrítica superior, eles têm condutividades de íon de lítio mais lentas e não podem ser integrados facilmente nas baterias de íon de lítio atuais. Líquidos, por outro lado, têm condutividade mais rápida, mas não podem suprimir dendritos.

p Os materiais de cristal líquido ficam em algum ponto intermediário porque possuem alguma ordem de orientação, mas nenhuma ordem de posição como os sólidos. Eles são facilmente integrados às baterias de íon de lítio atuais, são mais seguros, e oferecem supressão dendrítica espontânea.

p Os cristais líquidos têm uma desvantagem:sua estabilidade não é tão boa quanto a dos eletrólitos líquidos atuais. O próximo passo nesta linha de pesquisa é examinar mais detalhadamente os materiais líquido-cristalinos para que eles possam satisfazer todos os critérios de projeto para baterias futuras.