Imagine ter acesso a uma bateria, que tem o potencial de alimentar seu telefone por cinco dias contínuos, ou permitir que um veículo elétrico dirija mais de 1000 km sem precisar "reabastecer".

Os pesquisadores da Monash University estão prestes a comercializar a bateria de lítio-enxofre (Li-S) mais eficiente do mundo, que poderia superar os atuais líderes de mercado em mais de quatro vezes, e impulsionar a Austrália e outros mercados globais no futuro.

O Dr. Mahdokht Shaibani, do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial da Monash University, liderou uma equipe de pesquisa internacional que desenvolveu uma bateria Li-S de ultra-alta capacidade com melhor desempenho e menor impacto ambiental do que os atuais produtos de íon-lítio.

Os pesquisadores possuem um pedido de patente aprovado (PCT / AU 2019/051239) para seu processo de fabricação, e as células protótipo foram fabricadas com sucesso pelos parceiros alemães de P&D Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology.

Alguns dos maiores fabricantes mundiais de baterias de lítio na China e na Europa expressaram interesse em aumentar a produção, com mais testes a serem realizados na Austrália no início de 2020.

O estudo foi publicado em Avanços da Ciência na sexta, 3 de janeiro de 2020.

O professor Mainak Majumder disse que este desenvolvimento foi um avanço para a indústria australiana e poderia transformar a maneira como os telefones, carros, computadores e redes solares são fabricados no futuro.

"A fabricação e implementação bem-sucedidas de baterias Li-S em carros e redes irão capturar uma parte mais significativa da cadeia de valor estimada de $ 213 bilhões do lítio australiano, e irá revolucionar o mercado de veículos australiano e fornecer a todos os australianos um mercado de energia mais limpo e confiável, "Professor Majumder disse.

"Nossa equipe de pesquisa recebeu mais de US $ 2,5 milhões em financiamento do governo e de parceiros internacionais da indústria para testar esta tecnologia de bateria em carros e redes a partir deste ano, com o qual estamos mais animados. "

Usando os mesmos materiais em baterias de íon de lítio padrão, os pesquisadores reconfiguraram o projeto dos cátodos de enxofre para que pudessem acomodar cargas de maior estresse sem uma queda na capacidade ou desempenho geral.

Inspirado pela arquitetura de ponte única registrada pela primeira vez no processamento de detergentes em pó na década de 1970, a equipe projetou um método que cria ligações entre as partículas para acomodar o estresse e fornecer um nível de estabilidade nunca visto em nenhuma bateria até o momento.

Desempenho atraente, junto com custos de fabricação mais baixos, suprimento abundante de material, facilidade de processamento e impacto ambiental reduzido tornam este novo design de bateria atraente para futuras aplicações do mundo real, de acordo com o professor associado Matthew Hill.

"Esta abordagem não favorece apenas métricas de alto desempenho e ciclo de vida longo, mas também é simples e de custo extremamente baixo de fabricar, usando processos à base de água, e pode levar a reduções significativas de resíduos ambientalmente perigosos, "Professor associado Hill disse.