p Fibras de carbono derivadas de uma fonte sustentável, um tipo de cogumelo selvagem, e modificados com nanopartículas foram mostrados para superar os eletrodos de grafite convencionais para baterias de íon-lítio. p Pesquisadores da Purdue University criaram eletrodos de uma espécie de fungo selvagem chamado Tyromyces fissilis.

p "As baterias de íon-lítio atuais de última geração devem ser melhoradas em densidade de energia e produção de energia para atender à demanda futura de armazenamento de energia em veículos elétricos e tecnologias de armazenamento de energia da rede, "disse Vilas Pol, professor associado da Escola de Engenharia Química e da Escola de Engenharia de Materiais. "Portanto, há uma necessidade extrema de desenvolver novos materiais de ânodo com desempenho superior."

p As baterias têm dois eletrodos, chamado de ânodo e cátodo. Os ânodos da maioria das baterias de íon-lítio atuais são feitos de grafite. Os íons de lítio estão contidos em um líquido chamado eletrólito, e esses íons são armazenados no ânodo durante a recarga.

p Pol e o estudante de doutorado Jialiang Tang descobriram que as fibras de carbono derivadas de Tyromyces fissilis e modificadas pela fixação de nanopartículas de óxido de cobalto superam o grafite convencional nos ânodos. O design híbrido tem um resultado sinérgico, Pol disse.

p "Tanto as fibras de carbono quanto as partículas de óxido de cobalto são eletroquimicamente ativas, então seu número de capacidade aumenta porque ambos participam, " ele disse.

p Os ânodos híbridos têm uma capacidade estável de 530 miliamperes-hora por grama, que é uma vez e meia maior do que a capacidade do grafite.

p As descobertas são detalhadas em um artigo publicado online em 17 de março no American Chemical Society's Química e Engenharia Sustentáveis Diário.

p Uma abordagem para melhorar o desempenho da bateria é modificar as fibras de carbono anexando certos metais, ligas ou óxidos de metal que permitem maior armazenamento de lítio durante a recarga. Tang teve a ideia de explorar fungos como matéria-prima enquanto pesquisava fontes alternativas de fibras de carbono.

p "Os métodos agora usados ​​para produzir fibras de carbono para baterias são frequentemente químicos pesados ​​e caros, "Tang disse.

p Ele notou um cogumelo crescendo em um toco de madeira podre em seu quintal e decidiu estudar seu potencial como fonte de fibras de carbono.

p "Eu estava curioso sobre a estrutura, então eu a cortei e descobri que ela tem propriedades muito interessantes, "disse ele." É muito flexível e ainda muito resistente ao mesmo tempo. Mais curiosamente, quando o cortei aberto, ele tem uma estrutura de rede muito fibrosa. "

p Comparações com outros fungos mostraram que Tyromyces fissilis era especialmente abundante em fibras. As fibras são processadas sob altas temperaturas em uma câmara contendo gás argônio usando um procedimento chamado pirólise, produzindo carbono puro na forma original das fibras do fungo.

p As fibras têm um arranjo desordenado e se entrelaçam como macarrão espaguete.

p "Eles formam uma rede condutora interconectada, "Pol disse.

p A rede interconectada traz transporte de elétrons mais rápido, o que pode resultar em um carregamento mais rápido da bateria.

p Estudos de microscopia eletrônica foram realizados no Birck Nanotechnology Center em Purdue's Discovery Park.