p (Phys.org) - Baterias de íon de lítio conduzem dispositivos de carros elétricos a smartphones. E a sociedade está exigindo mais baterias com mais capacidade de cada bateria. p Para ajudar a atender a essa demanda, Os usuários e pesquisadores do EMSL colocam sua energia em uma nova ideia inteligente que, literalmente, dá às baterias um pouco de espaço para crescer. As baterias de íon de lítio geram eletricidade transportando os íons de lítio através de um eletrólito. Em uma bateria totalmente carregada, íons de lítio são armazenados em um cátodo, como óxido de lítio-cobalto (LiCoO ₂ )

p Quando em uso, Os íons de lítio fluem do cátodo através de um eletrólito para o ânodo, mais comumente feito de carbono. Durante a recarga, os íons são empurrados de volta para o cátodo onde começaram. Os pesquisadores construíram com base na tecnologia atual, fazendo um novo tipo de ânodo que consiste em nanopartículas de silício únicas dentro de conchas de carbono, muito parecido com gemas dentro de ovos.

p Neste novo design, Os íons de lítio fluem do cátodo através do eletrólito, difundir-se através das camadas de carbono, e entrar no silício - que pode conter dez vezes mais íons de lítio do que o carbono sozinho.

p Ao deixar a quantidade certa de espaço, as nanopartículas de silício litiadas incham para preencher, mas não estourou, a casca de carbono.

p O resultado?

p Um sistema de bateria de íon de lítio que, em comparação com as baterias comerciais, contém sete vezes mais energia e pode ser descarregado e recarregado cinco vezes mais antes de se desgastar. Crítico para seu bom desempenho, o novo sistema forma uma crosta estável, uma interfase de eletrólito sólido, no ânodo que é uma consequência da decomposição do eletrólito. Além disso, o processo de fabricação da equipe é acessível, eficiente, e pode ser facilmente ampliado.