Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte criaram um novo nano-andaime flexível para baterias recarregáveis ​​de íon de lítio que pode ajudar a fazer as baterias de celulares e carros elétricos durarem mais.

A pesquisa, publicado em Materiais avançados , mostra o potencial de folhas fabricadas de nanotubos de carbono alinhados revestidos com silício, um material com uma capacidade de armazenamento de energia muito maior do que os compostos de grafite normalmente usados ​​em baterias de íon de lítio.

"Colocar silício em baterias pode produzir um grande aumento na capacidade - 10 vezes maior, "disse o Dr. Philip Bradford, professor assistente de engenharia têxtil, química e ciência na NC State. "Mas adicionar silício também pode criar problemas dez vezes maiores."

Um desafio significativo no uso de silício é que ele aumenta à medida que as baterias de íon de lítio se descarregam. Conforme o ciclo das baterias, o silício pode se desprender do eletrodo e flutuar (conhecido como pulverização) em vez de permanecer no lugar, tornando as baterias menos estáveis.

Quando os nanotubos de carbono revestidos de silício foram alinhados em uma direção como uma camada de canudinhos colocada de ponta a ponta, a estrutura permitiu a expansão controlada para que o silício seja menos sujeito a pulverização, disse Xiangwu Zhang, professor associado de engenharia têxtil, química e ciência na NC State.

“Há uma grande demanda por baterias para telefones celulares e veículos elétricos, que precisam de maior capacidade de energia para distâncias de condução mais longas entre cargas, "Zhang disse." Acreditamos que este andaime de nanotubo de carbono tem potencialmente a capacidade de mudar a indústria, embora os aspectos técnicos tenham que ser trabalhados. O processo de fabricação que estamos usando é escalonável e pode funcionar bem na produção comercial. "