p Novos tipos de nanoestruturas têm se mostrado promissores para aplicações em dispositivos e sistemas de energia eletroquimicamente acionados, incluindo tecnologias avançadas de bateria. p Um processo para fazer essas nanoestruturas é desalojar, em que um ou mais componentes elementares de uma liga são seletivamente lixiviados dos materiais.

p Os pesquisadores da Universidade do Estado do Arizona, Karl Sieradzki e Qing Chen, têm feito experiências com ligas de lítio-estanho desalojáveis, e vendo o potencial das nanoestruturas que estão produzindo para desencadear avanços em baterias de íon-lítio, bem como na expansão da gama de métodos para a criação de novos materiais nanoporosos usando o processo de desalibragem.

p Os resultados de suas pesquisas são detalhados em um artigo de sua co-autoria que foi publicado recentemente no site da importante revista científica e de engenharia Materiais da Natureza (Publicação online antecipada).

p Sieradzki é cientista de materiais e professor da Escola de Engenharia da Matéria, Transporte e Energia, uma das Escolas de Engenharia Ira A. Fulton da ASU.

p Chen obteve seu doutorado em ciência de materiais na ASU na primavera passada e agora é assistente de pesquisa de pós-doutorado.

p Os materiais nanoporosos feitos por desalfiamento são compostos de buracos em zigue-zague em escala nanométrica e metal. Essas estruturas encontraram aplicação na catálise (usada para aumentar a taxa de reações químicas), bem como na atuação (usada para mover ou controlar mecanicamente vários mecanismos ou sistemas) e supercondensadores (que fornecem uma grande quantidade de alta capacidade elétrica em pequenos dispositivos).

p Eles também podem melhorar o desempenho da tecnologia de detecção eletroquímica e fornecer materiais mais resistentes a danos por radiação.

p As nanoestruturas que Sieradzki e Chen produziram desalojando ligas de lítio-estanho permitem um transporte e armazenamento mais eficientes da carga elétrica associada ao lítio, enquanto o tamanho pequeno evita a fratura do reservatório de estanho que serve como meio de armazenamento para o lítio.

p As baterias de íons de lítio são um dos principais tipos de baterias recarregáveis. Eles são amplamente usados ​​em produtos de consumo, particularmente eletrônicos portáteis, e estão sendo cada vez mais usados ​​em veículos elétricos e tecnologias aeroespaciais.

p Sieradzki e Chen dizem que com mais pesquisa e desenvolvimento, as nanoestruturas porosas produzidas por ligas de lítio desalojáveis ​​poderiam fornecer uma bateria de íon de lítio com capacidade de armazenamento de energia aprimorada e carga e descarga mais rápidas - permitindo que funcione mais rapidamente.

p Uma grande vantagem é que as nanoestruturas porosas que fornecem esse aumento de potência eletroquímica podem evoluir espontaneamente durante as condições de processamento de desalibragem sintonizáveis. Esse, Sieradzki explica, abre possibilidades para o desenvolvimento de novos nanomateriais que podem ter uma infinidade de aplicações tecnológicas.

p “Existem muitos metais que os cientistas e engenheiros não foram capazes de fazer nanoporosos, "diz ele." Mas acontece que com o lítio você pode litiar e deslitiar muitos materiais, e faça isso facilmente em temperatura ambiente. Portanto, isso poderia realmente ampliar o espectro para o que é possível fazer novos materiais nanoporosos por desalimentação. "