Pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) identificaram o principal responsável pela rápida deterioração de baterias de íon-lítio com alto teor de níquel, usadas em veículos elétricos. O estudo, liderado pelo professor Nam-Soon Choi em parceria com o professor Dong-Hwa Seo, concluiu que o aditivo de eletrólito succinonitrila (CN4), adotado para aumentar a estabilidade desses acumuladores, provoca justamente o efeito contrário.
Como o aditivo prejudica o cátodo
Segundo o artigo publicado na revista ACS Energy Letters, a molécula de nitrila presente no CN4 atua como um “gancho” químico e se liga com força excessiva aos íons de níquel do cátodo. Essa interação impede a formação da camada protetora necessária durante os ciclos de carga e descarga.
Sem essa proteção, ocorre uma distorção estrutural no material, facilitando o escape de íons de níquel. Esses íons migram para o ânodo, acelerando a degradação do eletrólito e reduzindo a vida útil da bateria.
Eficaz em cobalto, prejudicial em níquel
Embora funcione de forma satisfatória em baterias de lítio-cobalto, o CN4 compromete seriamente os modelos ricos em níquel, hoje preferidos pela maior densidade de energia. As análises mostraram que o aditivo altera a estrutura interna desse tipo de cátodo, encurtando seu tempo de funcionamento.
Imagem: asharkyu
Próximos passos
Com base nas descobertas, a equipe do KAIST pretende desenvolver novos aditivos que evitem a ligação excessiva com o níquel. Para Choi, compreender esses mecanismos em nível molecular é essencial para criar baterias mais estáveis e de maior capacidade voltadas à próxima geração de veículos elétricos.
Com informações de WizyThec
