A tecnologia de estado sólido desenvolvida por pesquisadores do Instituto Avançado de Tecnologia da Samsung (SAIT) promete maior capacidade de energia do que as baterias de íon-lítio tradicionais normalmente usadas em veículos elétricos. (Fonte: SAIT)

Confiabilidade de chamada do dispositivo de teste elétrico

cupom com desconto - o melhor site de cupom de desconto cupomcomdesconto.com.br


A introdução generalizada de veículos eletrificados econômicos e com baixo consumo de energia (incluindo carros elétricos e híbridos) é essencial para atender às ambiciosas emissões de CO do governo2 metas de emissões. E, finalmente, criará um caminho para um sistema de transporte não baseado em combustíveis de carbono.

O alcance máximo de condução de um veículo elétrico é determinado pela quantidade de energia contida nas células individuais da bateria de íons de lítio da bateria do carro. Essas células são conectadas em série e em arranjos paralelos para fornecer as altas correntes e a alta tensão necessárias para alimentar o motor elétrico.

Enquanto o A densidade de energia da célula de bateria de íon de lítio mais do que triplicou desde a introdução no mercado pela Sony em 1991, tos melhores íons de lítio de hoje que contêm um eletrólito líquido têm uma densidade de energia de pouco mais de 700 watts / hora por litro (Wh / l), resultando em um alcance máximo de condução de cerca de 500 km.

A introdução de novos materiais catódicos ativos e a adição gradual de silício ao ânodo de grafite forneceram alguns aumentos de densidade de energia, mas Os pesquisadores dizem que a densidade de energia das células de íons de lítio provavelmente atingir um limite prático de cerca de 800 Wh / l. Para alcançar um alcance de condução de 800 km, são necessárias células com uma densidade de energia de cerca de 1000 Wh / l (ou 500 Wh / kg).

Ag-C é a chave para novas baterias de metal de lítio no estado sólido

Nessa frente, pesquisadores do Instituto Avançado de Tecnologia da Samsung (SAIT) e do Instituto de P&D da Samsung do Japão (SRJ) relataram na revista Natureza Energia (em um artigo intitulado “Baterias de metal de lítio de ciclo sólido de alta energia e ativadas por ânodos compostos de prata e carbono”, de autoria de Dongmin Im et al.), eles criaram uma bateria de estado sólido para veículos elétricos que tem um alcance de 800 km e pode ser recarregado mais de 1.000 vezes. Seu protótipo também é aproximadamente 50% menor em volume do que uma bateria de íon-lítio convencional.

Leia Também  As 20 melhores faculdades de engenharia elétrica em 2020

A tecnologia de estado sólido desenvolvida por pesquisadores do Instituto Avançado de Tecnologia da Samsung (SAIT) promete maior capacidade de energia do que as baterias de íon-lítio tradicionais normalmente usadas em veículos elétricos. (Fonte: SAIT) A tecnologia de estado sólido desenvolvida por pesquisadores do Instituto Avançado de Tecnologia da Samsung (SAIT) promete maior capacidade de energia do que as baterias de íon-lítio tradicionais normalmente usadas em veículos elétricos. (Fonte: SAIT)

Já se sabe há algum tempo que uma bateria de estado sólido com um ânodo de metal de lítio seria um forte candidato para superar as capacidades convencionais da bateria de íons de lítio. No entanto, o crescimento indesejável de dendritos Li e a baixa eficiência impediram a aplicação prática.

cupom com desconto - o melhor site de cupom de desconto cupomcomdesconto.com.br

Especificamente, no passado, os ânodos de metal de lítio usado em baterias de estado sólido propensos a desencadear o crescimento de dendritos – agulhacristais semelhantes que podem se desenvolver no ânodo de uma bateria durante o carregamento. Esses dendritos geralmente furo através do eletrólito e causou um curto-circuito durante o carregamento com fugas térmicas e explosões como um possível resultado.

Os pesquisadores dizem que o uso de prata-carbono em vez de metal de lítio em uma bolsa protótipo produzirá uma bateria com maior capacidade, prolongará a vida útil e tornará a bateria mais segura. A camada nanocompósito de prata-carbono mede apenas 5 µm de espessura. Como um resultado, a equipe conseguiu reduzir a espessura do ânodo e aumentar a densidade de energia em até 900 Wh / l, o que alterar substancialmente os VEs no futuro.

Resultados da demonstração

Os pesquisadores relatam que a bateria de metal de lítio no estado sólido com um eletrólito sulfeto ativado por um ânodo composto Ag-C não possui excesso de Li. Eles mostraram que a fina camada de Ag-C pode regular efetivamente a deposição de Li, o que leva a uma ciclabilidade eletroquímica genuinamente longa.

Em suas demonstrações de células completas, eles empregaram um cátodo de óxido em camadas de alto Ni com alta capacidade específica (> 210 mAh g−1), alta capacidade de área (> 6,8 mAh cm-2) e cristal do tipo argirodita (Li6PS5X [X = Cl, Br, I]) eletrólito sulfeto. Uma técnica de prensagem isostática a quente também foi introduzida para melhorar o contato entre o eletrodo e o eletrólito. Uma célula protótipo de bolsa (0,6 Ah) exibiu uma alta densidade de energia (> 900 Wh l−1), eficiência Coulombic estável acima de 99,8% e vida útil longa (1.000 vezes).

Leia Também  Friday Product Post: Faça disso ouro - Notícias

De acordo com um documento da Comissão de Comércio Internacional dos Estados Unidos de 2018 (“A cadeia de suprimentos para baterias de veículos elétricos ” de David Coffin e Jeff Horowitz), a Samsung é listada como fabricante de baterias EV para veículos como o Volkswagen e-Golf de 35,8 kWh e o BMW i3 de 22 a 33 kWh, ambos com alcance inferior a 300 km.

Ainda levará anos para trazer essa inovação aos veículos. Os primeiros carros elétricos comerciais equipados com baterias de estado sólido deverão ser lançados em meados da década de 2020. A Toyota, por exemplo, deveria apresentar um protótipo nos Jogos Olímpicos deste ano em Tóquio, que foram adiados para novo aviso.

No entanto, como disse um dos autores do artigo e o líder do projeto Dongmin Im: “O produto deste estudo pode ser uma tecnologia de sementes para baterias mais seguras e de alto desempenho do futuro. No futuro, continuaremos a desenvolver e refinar materiais de bateria totalmente em estado sólido e tecnologias de fabricação para ajudar a levar a inovação de baterias EV para o próximo nível. ”

A SAIT também está estudando a tecnologia de baterias Li-air, com potencial para fornecer um alcance de mais de 800 km com uma única carga. Esta pesquisa se concentra na tecnologia do cátodo, filmes de proteção para ânodos de metal de lítio e eletrólitos para melhoria da densidade de energia, confiabilidade e segurança a longo prazo. A SAIT também está realizando pesquisas sobre baterias recarregáveis ​​de sódio com baixo custo e alta densidade de energia.

cupom com desconto - o melhor site de cupom de desconto cupomcomdesconto.com.br