p Pesquisadores da University of Eastern Finland desenvolveram um novo material híbrido de micropartículas de silício mesoporoso e nanotubos de carbono que podem melhorar o desempenho do silício em baterias de íon-lítio. Os avanços na tecnologia de baterias são essenciais para o desenvolvimento sustentável e para alcançar a neutralidade climática. p Estados e empresas em todo o mundo estão procurando ansiosamente por tecnologias novas e sustentáveis ​​para alcançar a neutralidade climática em todos os setores da sociedade, variando de transporte e produção de consumíveis à produção de energia. Uma vez que a energia verde é produzida, ele precisa ser armazenado antes de ser usado em aplicativos portáteis. Nesta etapa, a tecnologia da bateria desempenha um papel essencial para tornar o consumo de energia verde uma alternativa viável.

p No futuro, o silício substituirá gradualmente o carbono como o material do ânodo nas baterias de íon-lítio (LIBs). Este desenvolvimento é impulsionado pelo fato de que a capacidade do silício é dez vezes maior do que a capacidade do grafite, que hoje em dia é usado como o material do ânodo em LIBs. O uso de silício no ânodo torna possível até mesmo dobrar a capacidade da célula total da bateria. Contudo, o silício está enfrentando sérios desafios na tecnologia de baterias devido às propriedades instáveis ​​do material. Além disso, não há tecnologia disponível até agora para produzir ânodos viáveis ​​exclusivamente de silício.

p Para minimizar o efeito de redução de altas taxas de carga sobre a capacidade dos ânodos de silício, pesquisadores da University of Eastern Finland desenvolveram um material híbrido de micropartículas de silício mesoporoso (PSi) e nanotubos de carbono (CNTs). De acordo com os pesquisadores, o material híbrido precisa ser realizado através da conjugação química de PSi e CNTs com a polaridade correta para não impedir a difusão dos íons de lítio no silício. Com o tipo certo de conjugação, também a condutividade elétrica e a durabilidade mecânica do material foram melhoradas. Avançar, as micropartículas PSi usadas no material híbrido foram produzidas a partir da cinza da casca da cevada para minimizar a pegada de carbono do material do ânodo e para apoiar sua sustentabilidade. O silício foi produzido através de um processo simples de redução magnesiotérmica aplicado aos fitólitos que são estruturas de sílica amorfas porosas encontradas em abundância na casca de cinza. Os resultados foram publicados em Relatórios Científicos e Química e Física de Materiais .

p Próximo, os pesquisadores têm como objetivo produzir um ânodo de silício completo com um eletrólito sólido para enfrentar os desafios relacionados à segurança dos LIBs e à interface de eletrólito sólido instável (SEI).

p "O progresso da pesquisa LIB é muito emocionante, e queremos contribuir para a área com nosso know-how relacionado às estruturas mesoporosas do silício. Esperançosamente, a UE investirá mais na investigação básica de baterias para abrir a vaga para baterias de alto desempenho e para apoiar a competitividade da Europa neste domínio. O roteiro da Bateria 2030+ seria essencial para apoiar esse progresso, "diz o professor Vesa-Pekka Lehto, da University of Eastern Finland.