Introdução: Uma equipe de cientistas chineses alcançou um avanço na pesquisa de baterias de lítio: ao aproveitar a propriedade de “contração induzida por calor” dos materiais catódicos de manganês ricos em lítio, eles restauraram com sucesso o desempenho de baterias envelhecidas. Essa tecnologia oferece novos insights para o desenvolvimento de baterias de lítio de próxima geração mais duráveis e inteligentes.
Descoberta Central
Pesquisadores do Instituto de Tecnologia e Engenharia de Materiais de Ningbo, Academia Chinesa de Ciências, observaram que os materiais catódicos de manganês ricos em lítio sofrem contração estrutural quando aquecidos. Essa propriedade elimina as tensões internas acumuladas durante o envelhecimento do material, restaurando a voltagem da bateria ao seu estado inicial. Essa descoberta aborda a degradação do desempenho causada pela estrutura cristalina desordenada dos materiais ativos de oxigênio após o uso prolongado.
Vantagens Técnicas
Restauração Estrutural: Durante a contração térmica, os arranjos atômicos se reorganizam, eliminando as distorções da rede causadas pelo envelhecimento e restaurando a eficiência de liberação de energia.
Densidade de Energia Aprimorada: Materiais à base de manganês ricos em lítio atingem uma capacidade de descarga de 300 mAh/g, superando os materiais de fosfato de ferro-lítio e ternários existentes, potencialmente aumentando a densidade de energia da bateria em 30%.
Vantagem de Custo: Os custos das matérias-primas são menores do que os dos materiais ternários e comparáveis aos das baterias de fosfato de ferro-lítio.
Perspectivas de Aplicação
Esta tecnologia pode ser aplicada diretamente a cenários de alta demanda, como veículos elétricos e aeronaves elétricas. Projeta-se que ela duplique a vida útil do ciclo de carga-descarga da bateria, abordando a questão da ‘ansiedade de alcance’ das baterias de lítio existentes.
Essa conquista foi publicada na revista Nature em 16 de abril de 2025, marcando um avanço significativo na pesquisa e desenvolvimento da China de baterias de lítio de alta densidade de energia.