Ao mesmo tempo que o lítio aumenta de 30% a 50% o alcance da bateria de um veículo elétrico, também reduz sua vida útil devido a dendritos de lítio, pequenos defeitos em forma de árvore que se formam nos ânodos de lítio após muitos ciclos de carga e descarga. Caso entrem em contato com o cátodo, esses dendritos causam um curto-circuito nas células da bateria.
Por décadas, imaginou-se que os eletrólitos sólidos, como os feitos de cerâmica, funcionariam melhor para impedir o contato entre células e dendritos. No entanto, essa abordagem não impediu a formação dos dendritos, como pequenas rachaduras em um vidro que eventualmente se espalharam.
Agora, cientistas do Departamento de Energia do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, em conjunto com a Universidade Carnegie Mellon, relataram na revista Nature Materials uma nova classe de eletrólitos sólidos e macios, feitos de polímeros e cerâmica, que suprimem dendritos em estágio inicial de nucleação, antes que eles se propaguem e ataquem a bateria.
Novos eletrólitos sólidos abrem o caminho para uma eletrificação mais ampla do transporte. Imagem: Jinsoo Kim
Inovações como essa, que usam eletrodos e eletrólitos sólidos, podem fornecer alta densidade de energia e mais segurança, mas a tecnologia precisa superar diversos desafios de materiais e processamento.
“Nossa tecnologia de supressão de dendritos tem implicações empolgantes para a indústria de baterias”, disse Brett Helms, coautor do estudo e cientista da equipe de Fundição Molecular de Berkeley. “Com ela, os fabricantes de baterias podem produzir baterias de metal de lítio mais seguras, com alta densidade de energia e um longo ciclo de vida”. Segundo ele, baterias com o novo eletrólito também podem ser usadas em aviões elétricos.
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