Crédito:American Chemical Society
De telefones celulares e laptops a veículos elétricos, As baterias de íon-lítio são a fonte de energia que abastece a vida cotidiana. Mas nos últimos anos, eles também chamaram a atenção por pegar fogo. Em um esforço para desenvolver uma bateria mais segura, cientistas relatam no jornal ACS Nano Letras que a adição de nanofios não pode apenas aumentar as capacidades de resistência ao fogo da bateria, mas também suas outras propriedades.
Em baterias de íon-lítio (LIBs), Os íons de lítio se movem para frente e para trás entre os eletrodos através de um eletrólito. LIBs tradicionais têm um eletrólito líquido feito de sais e solventes orgânicos, mas evapora facilmente e pode ser um risco de incêndio. Então, os pesquisadores voltaram sua atenção para os eletrólitos de estado sólido como alternativas potenciais. Várias opções foram propostas para eletrólitos de estado sólido, mas a maioria não é estável ou não pode atender às demandas em grande escala. Eletrólitos de polímero mostraram potencial porque são estáveis, barato e flexível; mas eles têm baixa condutividade e propriedades mecânicas. Então, os cientistas têm adicionado uma série de compostos para aumentar o eletrólito. Xinyong Tao e seus colegas prepararam previamente borato de magnésio (Mg 2 B 2 O 5 ) nanofios, que tinha boas propriedades mecânicas e condutividade. Eles queriam ver se essas propriedades também seriam transmitidas às baterias quando esses nanofios fossem adicionados a um eletrólito de polímero de estado sólido.
A equipe misturou o eletrólito de estado sólido com 5, 10, 15 e 20 por cento em peso do Mg 2 B 2 O 5 nanofios. Eles observaram que os nanofios aumentaram a condutividade dos eletrólitos e permitiram que eles sustentassem mais estresse em comparação com o eletrólito sem nanofios. O aumento na condutividade foi devido a um aumento no número de íons que se movem através do eletrólito em uma taxa mais rápida. O grupo também testou a inflamabilidade do eletrólito e descobriu que ele quase não queimava. Quando o eletrólito aprimorado por nanofio foi emparelhado com um cátodo e ânodo como seria em uma bateria, a configuração teve um melhor desempenho de taxa e maior capacidade cíclica do que as baterias sem nanofios adicionados.
