p A maioria das baterias de hoje é composta de raro lítio extraído das montanhas da América do Sul. Se o mundo esgotar esta fonte, então a produção da bateria pode estagnar. p O sódio é uma alternativa muito barata e abundante em terra ao uso de baterias de íon de lítio, que também são conhecidas por ficarem roxas e entrarem em combustão se expostas à água - mesmo apenas à água no ar.

p Os esforços mundiais para tornar as baterias de íon de sódio tão funcionais quanto as baterias de íon de lítio há muito controlam a tendência de explosão do sódio, mas ainda não foi resolvido como evitar que íons de sódio "se percam" durante as primeiras vezes que uma bateria é carregada e descarregada. Agora, Os pesquisadores da Purdue University criaram uma versão em pó de sódio que corrige esse problema e mantém a carga corretamente.

p "Adicionar pó de sódio fabricado durante o processamento do eletrodo requer apenas pequenas modificações no processo de produção da bateria, "disse Vilas Pol, Professor associado de engenharia química da Purdue. "Esta é uma forma potencial de fazer avançar a tecnologia de baterias de íons de sódio para a indústria."

p O estudo foi disponibilizado online em junho de 2018 antes da impressão em 31 de agosto, 2018 na Journal of Power Sources .

p Este trabalho alinha-se com a celebração dos saltos gigantes de Purdue, reconhecendo os avanços globais da universidade em saúde, espaço, inteligência artificial e sustentabilidade como parte do 150º aniversário da Purdue. Esses são os quatro temas do Festival de Idéias da celebração de um ano, projetado para mostrar Purdue como um centro intelectual que resolve problemas do mundo real.

p Mesmo que as baterias de íon de sódio sejam fisicamente mais pesadas do que a tecnologia de íon de lítio, pesquisadores têm investigado baterias de íon de sódio porque podem armazenar energia para grandes instalações de energia solar e eólica a um custo mais baixo.

p O problema é que os íons de sódio grudam na extremidade de carbono duro de uma bateria, chamado de ânodo, durante os ciclos de carregamento iniciais e não passar para a extremidade do cátodo. Os íons se acumulam em uma estrutura chamada "interface de eletrólito sólido".

p "Normalmente, a interface de eletrólito sólido é boa porque protege as partículas de carbono do eletrólito ácido da bateria, onde a eletricidade é conduzida, "Disse Pol." Mas muito da interface consome os íons de sódio de que precisamos para carregar a bateria. "

p Os pesquisadores da Purdue propuseram o uso de sódio como pó, que fornece a quantidade necessária de sódio para a interface de eletrólito sólido proteger o carbono, mas não se acumula de forma que consuma íons de sódio.

p Eles minimizaram a exposição do sódio à umidade que o faria entrar em combustão, fazendo o pó de sódio em uma caixa de luvas cheia com o gás argônio. Para fazer o pó, eles usaram um ultrassom - a mesma ferramenta usada para monitorar o desenvolvimento de um feto - para derreter pedaços de sódio em um líquido roxo leitoso. O líquido então resfriou em um pó, e foi suspenso em uma solução de hexano para dispersar uniformemente as partículas de pó.

p Apenas algumas gotas da suspensão de sódio nos eletrodos anódicos ou catódicos durante sua fabricação permitem que uma célula de bateria de íon sódio carregue e descarregue com mais estabilidade e maior capacidade - os requisitos mínimos para uma bateria funcional.