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Dispositivo demonstra um avanço notável no armazenamento de energia e promete ser uma solução sustentável
O mundo da tecnologia de baterias está em constante evolução, impulsionado pela busca de soluções mais eficientes e sustentáveis para armazenar energia. Recentemente, pesquisadores do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Hong Kong apresentaram um design inovador que promete revolucionar o campo. Esta nova bateria combina alta densidade de energia e sustentabilidade, tornando-se uma esperança para o futuro do armazenamento de energia.
A bateria é o coração de muitos dispositivos eletrônicos e veículos elétricos, desempenhando um papel vital em nossa sociedade moderna. A busca por baterias mais eficientes tem sido uma prioridade, e o uso de íons de magnésio (Mg-ion) tem se destacado como uma alternativa promissora às baterias de íons de lítio tradicionais, principalmente por sua sustentabilidade.
Os pesquisadores desta universidade se destacaram ao desenvolver uma bateria de íons de magnésio de estado quase sólido (QSMB) com uma proposta inovadora. Essa bateria é alimentada por um eletrólito aprimorado com polímero, que resolve o desafio da competição entre prótons e íons metálicos no armazenamento de íons de magnésio. O resultado? Uma bateria que oferece alta densidade de energia e um desempenho impressionante, promovendo maior sustentabilidade.
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Bateria de íons é capaz de solucionar desafios ecológicos e de desempenho
Uma das principais limitações das baterias de íons de magnésio tem sido a estreita faixa eletroquímica em sistemas aquosos ou à base de água. Além disso, a baixa condutividade iônica em sistemas não aquosos também representou um desafio significativo. No entanto, o design inovador do QSMB resolve esses problemas de maneira notável.
Sarah Leong, Ph.D. e primeira autora do estudo, explicou que os prótons, devido ao seu tamanho menor, podiam facilmente entrar na estrutura do cátodo da bateria, competindo com os íons de magnésio. Isso limitava severamente a quantidade de energia que a bateria podia armazenar e quanto tempo ela podia durar. O QSMB supera esses obstáculos, alcançando uma tensão de 2,4 V e uma densidade de energia de 264 W·h kg –1, superando as baterias de íons de magnésio tradicionais e impressionando na questão de sustentabilidade.
No decorrer dos testes, essa bateria mostrou-se incrivelmente resistente, com apenas 10% de sua capacidade eliminada após 900 ciclos a temperaturas extremamente baixas, atingindo -22°C. Esse desempenho excepcional destaca a promessa do QSMB como uma solução confiável para o armazenamento de energia em condições desafiadoras e maior sustentabilidade.
O caminho para uma energia mais limpa e eficiente
A bateria de íons de magnésio de estado quase sólido representa um avanço notável no campo do armazenamento de energia, mas também oferece promessas significativas para a sustentabilidade. O design inovador e o desempenho superior tornam essa tecnologia relevante para uma ampla gama de aplicações, desde eletrônicos pessoais até veículos elétricos e armazenamento de energia em grande escala.
Dennis YC Leung, líder da pesquisa, expressou entusiasmo em relação ao potencial dessa bateria: “Nossa bateria de íons de magnésio de estado quase sólido combina o melhor dos dois mundos, oferecendo a alta tensão de sistemas não aquosos e a segurança e economia de sistemas aquosos. Representa um grande passo em frente no desenvolvimento de baterias de íons de magnésio de alto desempenho.”
À medida que a demanda por sustentabilidade e armazenamento de energia eficiente continua a crescer,o QSMB pode se tornar uma peça fundamental do quebra-cabeça, promovendo uma transição mais rápida para uma sociedade alimentada por fontes de energia limpa e renovável. A combinação de alta densidade de energia e sustentabilidade faz deste design de bateria uma contribuição valiosa para um futuro mais verde e próspero.
