O Prêmio Nobel de Química de 2019 foi concedido a três pessoas de dois países na quarta-feira, 9 de outubro de 2019. Esses três cientistas receberam o Prêmio Nobel de Química por seu trabalho no desenvolvimento de baterias de íon-lítio.
Os três cientistas são
- Frances Arnold dos Estados Unidos
- George Smith dos Estados Unidos
- Gregory Winter da Inglaterra
Bateria de íon-lítio
As baterias de íon de lítio ou também conhecidas como baterias de íon de lítio ou LIB são uma das baterias recarregáveis . Nessa bateria, os íons de lítio se movem do eletrodo negativo para o positivo quando ele é liberado e volta quando é recarregado.
Em comparação com a tecnologia de bateria tradicional, essas baterias de lítio carregam mais rápido, duram mais e têm uma densidade de energia mais alta para uma vida útil mais longa em um pacote mais leve.
Princípio de funcionamento da bateria de íon-lítio
Basicamente, o princípio de funcionamento das baterias de íon de lítio é diferente das baterias alcalinas (como baterias de controle remoto de TV). Essa diferença oferece uma vantagem muito maior no desenvolvimento da bateria.
Os eletrodos em uma bateria de íon de lítio consistem em grafite e óxido de lítio-cobalto. O grafite tem capacidades eletrônicas mais fracas do que o zinco, que geralmente é usado em baterias alcalinas.
A porção de óxido de lítio-cobalto da bateria de íons de lítio é capaz de atrair elétrons com muito mais força do que o óxido de manganês - o que dá à bateria a capacidade de armazenar mais energia na mesma quantidade de espaço do que as baterias alcalinas.
A solução que separa o grafite do óxido de lítio-cobalto contém íons de lítio carregados positivamente, que se formam facilmente e quebram as ligações químicas quando a bateria é descarregada e recarregada.
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Essas reações químicas podem ocorrer de duas maneiras, ao contrário da formação de óxido de zinco, que faz com que elétrons e íons de lítio fluam para frente e para trás em muitos ciclos de carga e descarga.
Desafios de desenvolvimento de bateria
O processo em uma bateria de íon de lítio certamente não oferece eficiência de 100%. Todas as baterias eventualmente perdem sua capacidade de armazenar energia. Mesmo assim, o composto químico de íon de lítio foi forte o suficiente para dominar a tecnologia de bateria atual.
O principal desafio no desenvolvimento de baterias e armazenamento de energia em geral é a capacidade de armazenar energia, por isso os cientistas estão tentando construir baterias que sejam ainda melhores em termos de eficiência de armazenamento.
Atualizar uma bateria requer a experiência de químicos e físicos para ver as mudanças no nível atômico, bem como engenheiros mecânicos e elétricos que podem projetar e montar as baterias que alimentam o dispositivo.
Referência
- Desenvolva a bateria de lítio 3 este cientista ganhou o Prêmio Nobel
- Como funciona a bateria de lítio liga nossos telefones celulares