Últimas notícias: Ânodos de silício com liga de boro triplicam a vida útil das baterias de íons de lítio
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Resumo
A estabilização da interface eletrolítica sólida (IES) continua sendo um desafio fundamental para os ânodos de baterias de íons de lítio à base de silício. A liga de silício com elementos secundários, como o boro, surgiu como uma estratégia promissora para melhorar o ciclo de vida dos ânodos de silício, mas o mecanismo subjacente permanece obscuro. Para suprir essa lacuna de conhecimento, investiga-se sistematicamente como a concentração de boro influencia o desempenho da bateria. Esses resultados mostram um aumento quase monotônico no ciclo de vida com maior teor de boro, com eletrodos ricos em boro superando significativamente o silício puro. Além disso, ânodos de liga de silício-boro apresentam vida útil quase três vezes maior do que o silício puro. Por meio de análises mecanísticas detalhadas, fatores contribuintes alternativos são sistematicamente descartados e propõe-se que a passivação aprimorada decorra de um forte dipolo permanente na superfície das nanopartículas. Esse dipolo, formado por boro subcoordenado e altamente ácido de Lewis, cria uma camada estática e densa em íons que estabiliza a interface eletroquímica, reduzindo a decomposição parasitária do eletrólito e aumentando a estabilidade a longo prazo. Essas descobertas sugerem que, dentro da estrutura SEI, a dupla camada elétrica é uma consideração importante na passivação de superfícies. Essa descoberta fornece um espaço de parâmetros pouco explorado para otimizar ânodos de silício em baterias de íons de lítio de próxima geração.
Referência
https://doi.org/10.1002/aenm.202501074