De modo geral, leva cerca de 10 horas para carregar um carro elétrico. Mesmo com a tecnologia de carregamento rápido, você ainda precisará de pelo menos 30 minutos. Se os veículos eléctricos pudessem ser “recarregados” tão rapidamente como os veículos tradicionais a gasolina, a escassez de estações de carregamento de veículos eléctricos seria atenuada.
Entende-se que a eficiência das baterias de íon de lítio depende da capacidade do material do ânodo de armazenar íons de lítio. Recentemente, uma equipe de pesquisa da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang (POSTECH), na Coreia do Sul, desenvolveu um novo material anódico e fez uma descoberta. Os últimos resultados da pesquisa foram publicados recentemente na revista Advanced Functional Materials.
É relatado que eles usaram um novo método de automistura para sintetizar nanofolhas de ferrita de manganês com uma grande área superficial por meio de um processo de reação de deslocamento simples. Este novo material pode armazenar mais íons de lítio, ultrapassando seus limites teóricos.
Neste estudo, a equipe de pesquisa projetou um novo método para sintetizar nanofolhas de ferrita de manganês, um material que possui excelentes capacidades de armazenamento de energia de íons de lítio e boas propriedades ferromagnéticas. Os investigadores dizem que esta tecnologia inovadora aumenta a capacidade de armazenamento para cerca de 1,5 vezes o limite teórico e permite que os veículos eléctricos sejam totalmente carregados em seis minutos.
Especificamente, eles primeiro realizaram uma reação de deslocamento em uma solução que misturava óxido de manganês e ferro, formando um composto heteroestruturado com óxido de manganês por dentro e óxido de ferro por fora. A equipe então usou um método hidrotérmico para preparar nanofolhas de ferrita de manganês com espessura de apenas nanômetros. Esta abordagem aproveita elétrons altamente polarizados por spin, melhorando significativamente a capacidade de armazenar grandes quantidades de íons de lítio.
Neste estudo, a equipe de pesquisa desenvolveu um novo método para sintetizar ferrita de manganês como material anódico, conhecido por sua capacidade superior de armazenamento de íons de lítio e ferromagnetismo. Primeiro, ocorre uma reação de eletrossubstituição em uma solução mista de óxido de manganês e ferro, gerando um composto heteroestruturado com óxido de manganês no interior e óxido de ferro no exterior.
Esta inovação permite que a equipe exceda efetivamente a capacidade teórica dos materiais anódicos de ferrite de manganês em mais de 50%. A expansão da área de superfície do material anódico facilita o movimento simultâneo de um grande número de íons de lítio, aumentando assim a velocidade de carregamento da bateria. Resultados experimentais mostram que são necessários apenas 6 minutos para carregar totalmente uma bateria com capacidade equivalente à dos veículos elétricos atualmente no mercado.
Os pesquisadores disseram que esta pesquisa simplifica o complexo processo de preparação de materiais anódicos e fez um progresso revolucionário no aumento da capacidade da bateria e na aceleração do carregamento.
"O design racional de usar o spin do elétron para mudar a superfície para superar as limitações eletroquímicas dos materiais anódicos tradicionais e melhorar a capacidade da bateria é um novo entendimento. Este desenvolvimento pode melhorar a durabilidade da bateria e reduzir o tempo de carregamento dos veículos elétricos." Eles disseram.