Os cátodos amorfos de V₂CTx MXene permitem baterias aquosas de iões de zinco de elevado desempenho
"Esta abordagem poderá abrir novos caminhos para a conceção de materiais para baterias de alta velocidade e longa duração"
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Cientistas chineses criaram um material catódico de elevado desempenho para baterias de iões de zinco, convertendo cuidadosamente um material MXene em camadas numa forma amorfa. O novo material, denominado V2CTx amorfo (a-V2CTx), apresenta melhorias notáveis na capacidade da bateria, na velocidade de carregamento e na durabilidade.
"As baterias de iões de zinco são uma alternativa segura e de baixo custo às baterias de iões de lítio, mas o seu desempenho tem sido limitado pelo movimento lento dos iões e pela fraca estabilidade dos materiais tradicionais do cátodo", explica o autor principal Guangcai Zhao. "Descobrimos que, ao aquecer o material MXene em condições controladas, era possível transformar a sua estrutura cristalina ordenada numa estrutura amorfa desordenada, mantendo intacta a sua estrutura condutora".
Esta alteração estrutural cria mais sítios activos para os iões de zinco se ligarem, acelera o movimento dos iões e aumenta o estado de oxidação do vanádio, permitindo um armazenamento de energia mais eficiente. "Como resultado, o cátodo a-V2CTx atinge uma elevada capacidade reversível de 543 mAh g-¹ a 1 A g-¹ e mantém 494 mAh g-¹ mesmo com uma corrente muito elevada de 30 A g-¹. Também apresenta uma excelente estabilidade, mantendo 286 mAh g-¹ após 3000 ciclos", acrescenta Zhao.
"A nossa estratégia de amorfização resolve eficazmente as principais limitações dos cátodos à base de vanádio - difusão lenta de iões e baixa condutividade - sem sacrificar a integridade estrutural", afirma o autor correspondente Ting He. "Esta abordagem pode abrir novos caminhos para a conceção de materiais de bateria de alta taxa e longa duração".
A equipa também demonstrou o potencial prático do material através da montagem de uma célula de bolsa que poderia alimentar uma pequena ventoinha, destacando a sua adequação para aplicações no mundo real.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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