Papel reciclado melhora muito eletrodos das baterias de ltio

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 28/11/2022

Eletrodos fabricados com carbono produzido a partir da reciclagem de papel kraft.
[Imagem: Chang Quan Lai et al. – 10.1016/j.addma.2022.102992]

Eletrodo de carbono

Cientistas de Cingapura desenvolveram uma tcnica para converter resduos de papel, de embalagens, caixas de papelo e sacos descartveis em um componente crucial das baterias de ons de ltio.

Por meio de um processo chamado carbonizao, que converte o papel em carbono puro, esse processo de reciclagem transforma as fibras do papel em eletrodos positivos, ou nodos, que podem ser ento ser usados diretamente em baterias recarregveis que alimentam telefones celulares, equipamentos mdicos e veculos eltricos.

Alm de produzir carbono puro e gua, o processo de degradao do papel em alta temperatura tambm gera leos que podem ser usados para produzir biocombustveis. E, como a carbonizao ocorre na ausncia de oxignio, o processo emite quantidades desprezveis de dixido de carbono.

Os nodos de carbono produzidos pela equipe demonstraram durabilidade, flexibilidade e excelentes propriedades eletroqumicas. Testes de laboratrio mostraram que os nodos podem ser carregados e descarregados at 1.200 vezes, o que pelo menos duas vezes mais durvel do que os nodos das baterias de telefones atuais.

As baterias com os nodos feitos de papel reciclado tambm apresentaram uma bem-vinda capacidade de suportar estresse fsico, absorvendo a energia de esmagamento at cinco vezes melhor do que os eletrodos comerciais – os eletrodos de carbono atuais so quebradios, que uma das principais razes pelas quais a vida til da bateria diminui com o tempo.

Como os nodos, que hoje so feitos de grafite, respondem por algo entre 10% e 15% do custo total de uma bateria de ons de ltio, a expectativa que este mtodo, que usa um material residual de baixo custo, tambm reduza o custo das baterias.

“Nosso mtodo converte um material comum e onipresente, o papel, em outro material extremamente durvel e de alta demanda. Esperamos que nossos nodos atendam crescente necessidade mundial de um material sustentvel e mais ecolgico para baterias, cuja fabricao e gerenciamento inadequado de resduos tm um impacto negativo em nosso meio ambiente,” disse Chang Lai, da Universidade Tecnolgica de Nanyang.

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