p Cientistas de materiais do Laboratório Nacional Lawrence Livermore descobriram que certos óxidos de metal aumentam a capacidade e melhoram o desempenho do ciclo em baterias de íon-lítio. p A equipe sintetizou e comparou o desempenho eletroquímico de três nanocompósitos de óxido metálico de grafeno e descobriu que dois deles melhoraram muito a capacidade de armazenamento reversível de lítio.

p A pesquisa aparece na capa da edição de 21 de março do jornal Journal of Materials Chemistry A .

p Nanocompósitos de óxido de grafeno-metal (OGM) tornaram-se conhecidos por seu potencial de armazenamento e conversão de energia, incluindo capacitores, baterias de íon-lítio, catálise (para células de combustível, separação da água e limpeza do ar) e sensores.

p Para aplicações em baterias de íon-lítio, partículas nanométricas de óxido de metal (MO) e grafeno altamente condutor são consideradas benéficas para encurtar as vias de difusão de lítio e reduzir a polarização no eletrodo, levando a um melhor desempenho.

p Nos experimentos, a equipe mergulhou eletrodos de aerogel de grafeno pré-fabricados em soluções de íons metálicos onde todas as nanopartículas de óxido metálico parecem estar ancoradas na superfície do grafeno e são totalmente acessíveis ao eletrólito (ou seja, espaço de poro aberto).

p "Em essência, nossa abordagem ajuda a otimizar o desempenho em nível de sistema, garantindo que a maioria dos óxidos de metal estejam ativos, "disse o cientista de materiais do LLNL Morris Wang e autor correspondente do artigo.

p O método pode depositar a maioria dos tipos de MOs na mesma estrutura de grafeno 3D pré-fabricada, permitindo a comparação direta do desempenho eletroquímico de uma ampla gama de OGM.

p "Descobrimos que os experimentos mostraram grandes capacidades reversíveis de armazenamento de lítio de folhas de grafeno, habilitado pelos papéis não anunciados de óxidos de metal, Wang disse. "Surpreendentemente, vimos que a magnitude das contribuições de capacidade do grafeno é determinada principalmente pelos materiais ativos e pelo tipo de MO ligado à superfície do grafeno."

p Especificamente, os mecanismos de armazenamento de lítio de MOs e sua taxa de carregamento versus grafeno desempenham papéis importantes na determinação das contribuições de capacidade de grafeno.