Baterias de íon-lítio são usadas em muitos dispositivos eletrônicos portáteis. Para aplicações como veículos elétricos ou armazenamento de energia renovável, são necessárias baterias de alta capacidade. O silício (Si), por exemplo, tem alta capacidade teórica como material de eletrodo destas baterias. No entanto, é prejudicado por sua baixa condutividade elétrica e pelas alterações de volume durante os ciclos de carga/descarga. A combinação de silício (Si) com nanomateriais de carbono pode melhorar a condutividade e a ciclabilidade. No entanto, o desempenho, o custo e o impacto ambiental ainda podem ser melhorados.
Taketoshi Matsumoto, da Universidade de Osaka, Japão, e colegas desenvolveram compósitos contendo nanopó de silício feito de resíduos de silício industrial e folhas de grafite ultrafinas para uso em eletrodos de bateria de íon-lítio. A equipe usou resíduos de silício gerados durante o fatiamento de lingotes de Si como matéria-prima e os triturou para obter um nanopó de silício. Eles prepararam os compostos desejados por sonificação do nanopó de Si junto com folhas de grafite em uma proporção de peso de 5 para 1 em N-metil-2-pirrolidona (NMP). A equipe então preparou eletrodos a partir dos materiais compostos e construiu células usando uma folha de lítio como contra-eletrodo.
Os pesquisadores descobriram que as baterias resultantes fornecem capacidades aprimoradas e ciclabilidade a um custo reduzido. As folhas de grafite melhoram a condutividade elétrica e fornecem espaço para mudanças de volume durante os ciclos de carga / descarga.
- Si Swarf Wrapped by Graphite Sheets for Li-Ion Battery Electrodes with Improved Overvoltage and Cyclability,
Jaeyoung Choi, Jiasheng Wang, Taketoshi Matsumoto,
J. Electrochem. Soc. 2021, 168, 020521.
https://doi.org/10.1149/1945-7111/abdd7e
Texto traduzido por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle ( luisholzle@unipampa.edu.br ). A tradução do original ‘Silicon Waste Turned into Electrodes for Lithium-Ion Batteries´ foi gentilmente autorizada pelos detentores dos direitos (Wiley-VCH GmbH – ChemistryViews.org).
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- Autor: ChemistryViews.org
- Publicado: 17 fevereiro 2021
- Direito autoral: Wiley-VCH GmbH
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