p As baterias de íon-lítio são usadas para alimentar muitas coisas a partir de telefones celulares, laptops, comprimidos para carros elétricos. Mas eles têm algumas desvantagens, incluindo armazenamento limitado de energia, baixa durabilidade e longo tempo de carregamento. Agora, pesquisadores do Instituto de Bioengenharia e Nanotecnologia (IBN) da A * STAR desenvolveram uma nova maneira de produzir baterias de íon-lítio mais duráveis ​​e duradouras. Esta descoberta foi relatada hoje no Materiais avançados Diário. p Liderado pelo Diretor Executivo do IBN, Professor Jackie Y. Ying, os pesquisadores inventaram um método generalizado de produção de materiais de ânodo para baterias de íon-lítio. Os ânodos são feitos de nanofolhas de óxido de metal, que são ultrafinos, materiais bidimensionais com excelentes propriedades eletroquímicas e mecânicas.

p Essas nanofolhas são 50, 000 vezes mais fina do que uma folha de papel, permitindo um carregamento mais rápido de energia em comparação com a tecnologia de bateria atual. A ampla área de superfície das nanofolhas faz melhor contato com o eletrólito, aumentando assim a capacidade de armazenamento. O material também é altamente durável e não quebra facilmente, o que melhora a vida útil da bateria. Os métodos existentes de fabricação de nanofolhas de óxido metálico são demorados e difíceis de aumentar.

p Os pesquisadores do IBN criaram uma maneira mais simples e rápida de sintetizar nanofolhas de óxido metálico usando óxido de grafeno. O óxido de grafeno é um material de carbono 2-D com reatividade química que facilita o crescimento de óxidos de metal em sua superfície.

p O óxido de grafeno foi usado como o modelo para cultivar óxidos de metal em estruturas de nanofolhas por meio de um processo de mistura simples, seguido por tratamento térmico. Os pesquisadores foram capazes de sintetizar uma grande variedade de óxidos de metal como nanofolhas, com controle sobre a composição e propriedades.

p A nova técnica leva um dia para produzir as nanofolhas, em comparação com uma semana para métodos relatados anteriormente. Não requer o uso de câmara de pressão e possui apenas duas etapas no processo de síntese, tornando as nanofolhas fáceis de fabricar em grande escala.

p Os testes mostraram que as nanofolhas produzidas usando esta abordagem generalizada têm excelente desempenho do ânodo da bateria de íon-lítio, com alguns materiais durando três vezes mais do que os ânodos de grafite usados ​​nas baterias atuais.

p "Nossas nanofolhas têm se mostrado uma grande promessa para uso como ânodos de íon de lítio. Este novo método pode ser o próximo passo para o desenvolvimento de nanofolhas de óxido de metal para baterias de íon de lítio de alto desempenho. Também pode ser usado para avançar outras aplicações no armazenamento de energia , catálise e sensores, "disse o Prof Ying.