p Dr. Hun-Gi Jung e sua equipe de pesquisa do Centro de Pesquisa de Armazenamento de Energia do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST, O presidente Lee Byung Gwon) anunciou o desenvolvimento de materiais de ânodo de silício que podem aumentar a capacidade da bateria quatro vezes em comparação com materiais de ânodo de grafite e permitir o carregamento rápido para mais de 80% da capacidade em apenas cinco minutos. Quando aplicado a baterias para veículos elétricos, espera-se que os novos materiais mais do que dobrem sua autonomia. p As baterias atualmente instaladas em veículos elétricos produzidos em massa usam materiais de ânodo de grafite, mas sua baixa capacidade contribui para que os veículos elétricos tenham uma autonomia mais curta do que os veículos com motores de combustão interna. Consequentemente, silício, com uma capacidade de armazenamento de energia 10 vezes maior do que a grafite, chamou a atenção como um material de ânodo de próxima geração para o desenvolvimento de veículos elétricos de longo alcance. Contudo, materiais de silício ainda não foram comercializados porque seu volume se expande rapidamente e a capacidade de armazenamento diminui significativamente durante os ciclos de carga e descarga, que limita a comercialização. Uma série de métodos foram sugeridos para aumentar a estabilidade do silício como um material de ânodo, mas o custo e a complexidade desses métodos impediram que o silício substituísse o grafite.

p Para aumentar a estabilidade do silício, O Dr. Jung e sua equipe se concentraram no uso de materiais que são comuns em nossa vida cotidiana, como água, óleo, e amido. Dissolveram amido e silício em água e óleo, respectivamente, e então misturá-los e aquecê-los para produzir compostos de carbono-silício. Um processo térmico simples usado para fritar alimentos foi empregado para fixar firmemente o carbono e o silício, evitando que os materiais do ânodo de silício se expandam durante os ciclos de carga e descarga.

p Os materiais compósitos desenvolvidos pela equipe de pesquisa demonstraram uma capacidade quatro vezes maior do que os materiais de ânodo de grafite (360mAh / g - 1, 530mAh / g) e retenção de capacidade estável ao longo de 500 ciclos. Também foi descoberto que os materiais permitem que as baterias carreguem até 80% da capacidade em apenas cinco minutos. As esferas de carbono evitam a expansão normal do volume de silício, aumentando assim a estabilidade dos materiais de silício. Também, o uso de carbono altamente condutor e o rearranjo da estrutura de silício resultaram em um alto rendimento.

p "Pudemos desenvolver materiais compostos de carbono-silício usando materiais comuns, materiais do dia a dia e processos simples de mistura e térmicos sem reatores, "disse o Dr. Jung, o pesquisador líder da equipe KIST. Ele continuou, "Os processos simples que adotamos e os compostos com excelentes propriedades que desenvolvemos têm alta probabilidade de serem comercializados e produzidos em massa. Os compostos poderiam ser aplicados a baterias de íon-lítio para veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia (ESSs)."

p Os resultados da pesquisa foram publicados na edição mais recente da Nano Letras .