Cientistas descobriram uma nova maneira de tornar as baterias mais baratas e mais eficazes, através do processo de “dopagem”.
Essa técnica envolve adicionar pequenas quantidades de elementos facilmente disponíveis às baterias, alterando drasticamente seu desempenho.
O mundo está cada vez mais dependente das baterias de íons de lítio, presentes em uma variedade de dispositivos, desde carros até smartphones, além de serem essenciais para armazenar energia. No entanto, essas baterias enfrentam diversos problemas, incluindo a sua dependência de recursos raros e caros.
Os pesquisadores acreditam que essa abordagem pode levar ao desenvolvimento de materiais mais eficientes e sustentáveis para os cátodos das baterias. Essa parte da bateria desempenha um papel crucial nos processos de transferência de elétrons e é onde muitos dos problemas surgem.
No ano passado, foi descoberto um novo material para os cátodos das baterias que possibilitava uma alta capacidade utilizando reações de ferro e oxigênio. No entanto, surgiram problemas ao recarregar essas baterias devido à produção de oxigênio durante o processo.
Agora, os pesquisadores afirmam que a técnica de “dopagem” pode resolver esse problema e tornar a nova tecnologia viável.
“Descobrimos que a capacidade de ciclagem poderia ser significativamente melhorada adicionando pequenas quantidades de elementos abundantes, como alumínio, silício, fósforo e enxofre, na estrutura cristalina do cátodo”, afirmou Hiroaki Kobayashi, da Universidade de Hokkaido.
Essas novas descobertas podem aumentar a estabilidade das baterias, permitindo que elas retenham até 90% de sua carga.
“Continuaremos a desenvolver esse conhecimento, com a esperança de contribuir significativamente para os avanços na tecnologia de baterias, que são essenciais para a transição da energia elétrica em substituição aos combustíveis fósseis, conforme exigido pelos esforços globais para combater as mudanças climáticas”, disse Kobayashi.
O estudo foi descrito em um artigo intitulado ‘Towards high-energy lithium-ion battery cathodes with good cost performance: Enabling solid-state oxygen redox in antifluorite-type lithium-rich iron oxide through covalent bond formation’, publicado na revista ACS Materials Letters.