Usamos cookies para melhorar sua experiência.Ao continuar a navegar neste site, você concorda com o uso de cookies.Mais Informações.
À medida que a indústria dos veículos eléctricos (EV) cresce, também cresce a investigação e o desenvolvimento das baterias de iões de lítio de alta qualidade que os alimentam.A investigação e expansão de tecnologias de carga e descarga rápida, bem como o prolongamento da vida útil da bateria, são tarefas fundamentais no seu desenvolvimento.
Vários fatores, como características da interface eletrodo-eletrólito, difusão de íons de lítio e porosidade do eletrodo, podem ajudar a superar esses problemas e alcançar carregamento rápido e vida útil prolongada.
Nos últimos anos, nanomateriais bidimensionais (2D) (estruturas de folhas com alguns nanômetros de espessura) surgiram como potenciais materiais anódicos para baterias de íons de lítio.Essas nanofolhas têm alta densidade de sítio ativo e alta proporção de aspecto, o que contribui para um carregamento rápido e excelentes características de ciclagem.
Em particular, os nanomateriais bidimensionais baseados em diboretos de metais de transição (TDM) atraíram a atenção da comunidade científica.Graças aos planos alveolares de átomos de boro e metais de transição multivalentes, os TMDs exibem alta velocidade e estabilidade a longo prazo dos ciclos de armazenamento de íons de lítio.
Atualmente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Noriyoshi Matsumi do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão (JAIST) e pelo Prof. Kabir Jasuja do Instituto Indiano de Tecnologia (IIT) Gandhinagar está trabalhando para explorar ainda mais a viabilidade do armazenamento de TMD.
O grupo conduziu o primeiro estudo piloto sobre o armazenamento de nanofolhas hierárquicas (THNS) de diboreto de titânio (TiB2) como materiais anódicos para baterias de íon-lítio.A equipe incluiu Rajashekar Badam, ex-professor sênior do JAIST, Koichi Higashimin, especialista técnico do JAIST, Akash Varma, ex-aluno de pós-graduação do JAIST, e Dra.
Detalhes de sua pesquisa foram publicados na ACS Applied Nano Materials e estarão disponíveis online em 19 de setembro de 2022.
O TGNS foi obtido pela oxidação do pó de TiB2 com peróxido de hidrogênio seguida de centrifugação e liofilização da solução.
O que diferencia nosso trabalho é a escalabilidade dos métodos desenvolvidos para sintetizar essas nanofolhas de TiB2.Para transformar qualquer nanomaterial numa tecnologia tangível, a escalabilidade é o fator limitante.Nosso método sintético requer apenas agitação e não requer equipamentos sofisticados.Isto se deve ao comportamento de dissolução e recristalização do TiB2, que é uma descoberta acidental que torna este trabalho uma ponte promissora do laboratório para o campo.
Posteriormente, os pesquisadores projetaram uma meia célula anódica de íons de lítio usando THNS como material ativo do ânodo e investigaram as propriedades de armazenamento de carga do ânodo baseado em THNS.
Os pesquisadores aprenderam que o ânodo baseado em THNS tem uma alta capacidade de descarga de 380 mAh/g a uma densidade de corrente de apenas 0,025 A/g.Além disso, observaram uma capacidade de descarga de 174mAh/g a uma alta densidade de corrente de 1A/g, uma retenção de capacidade de 89,7% e um tempo de carga de 10 minutos após 1000 ciclos.
Além disso, os ânodos de íons de lítio baseados em THNS podem suportar correntes muito altas, de cerca de 15 a 20 A/g, fornecendo carregamento ultrarrápido em cerca de 9 a 14 segundos.Em correntes elevadas, a retenção da capacidade excede 80% após 10.000 ciclos.
Os resultados deste estudo mostram que as nanofolhas 2D de TiB2 são candidatas adequadas para carregamento rápido de baterias de íons de lítio de longa duração.Eles também destacam os benefícios de materiais a granel em nanoescala, como o TiB2, para propriedades favoráveis, incluindo excelente capacidade de alta velocidade, armazenamento de carga pseudocapacitiva e excelente desempenho de ciclagem.
Esta tecnologia de carregamento rápido pode acelerar a popularização dos veículos elétricos e reduzir significativamente o tempo de espera para carregar vários dispositivos eletrônicos móveis.Esperamos que os nossos resultados inspirem mais investigação nesta área, o que pode, em última análise, trazer comodidade aos utilizadores de VE, reduzir a poluição atmosférica urbana e aliviar o stress associado à vida móvel, aumentando assim a produtividade da nossa sociedade.
A equipe espera que esta notável tecnologia seja usada em breve em veículos elétricos e outros eletrônicos.
Varma, A., et al.(2022) Nanofolhas hierárquicas baseadas em diboreto de titânio como materiais anódicos para baterias de íon-lítio.Nanomateriais aplicados ACS.doi.org/10.1021/acsanm.2c03054.
Nesta entrevista na Pittcon 2023 na Filadélfia, PA, conversamos com o Dr. Jeffrey Dick sobre seu trabalho em química de baixo volume e ferramentas nanoeletroquímicas.
Aqui, a AZoNano fala com a Drigent Acoustics sobre os benefícios que o grafeno pode trazer para a tecnologia acústica e de áudio e como o relacionamento da empresa com seu carro-chefe do grafeno moldou seu sucesso.
Nesta entrevista, Brian Crawford do KLA explica tudo o que há para saber sobre nanoindentação, os desafios atuais que a área enfrenta e como superá-los.
O novo amostrador automático AUTOsample-100 é compatível com espectrômetros NMR de bancada de 100 MHz.
O Vistec SB3050-2 é um sistema de litografia de feixe eletrônico de última geração com tecnologia de feixe deformável para uma ampla gama de aplicações em pesquisa e desenvolvimento, prototipagem e produção em pequena escala.