Papel reciclado melhora muito eletrodos das baterias de lítio

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 técnica para converter resíduos de papel, de embalagens, caixas de papelão e sacos descartáveis em um componente crucial das baterias de íons de lítio.

Por meio de um processo chamado carbonização, que converte o papel em carbono puro, esse processo de reciclagem transforma as fibras do papel em eletrodos positivos, ou ânodos, que podem ser então ser usados diretamente em baterias recarregáveis que alimentam telefones celulares, equipamentos médicos e veículos elétricos.

Além de produzir carbono puro e água, o processo de degradação do papel em alta temperatura também gera óleos que podem ser usados para produzir biocombustíveis. E, como a carbonização ocorre na ausência de oxigênio, o processo emite quantidades desprezíveis de dióxido de carbono.

Os ânodos de carbono produzidos pela equipe demonstraram durabilidade, flexibilidade e excelentes propriedades eletroquímicas. Testes de laboratório mostraram que os ânodos podem ser carregados e descarregados até 1.200 vezes, o que é pelo menos duas vezes mais durável do que os ânodos das baterias de telefones atuais.

As baterias com os ânodos feitos de papel reciclado também apresentaram uma bem-vinda capacidade de suportar estresse físico, absorvendo a energia de esmagamento até cinco vezes melhor do que os eletrodos comerciais - os eletrodos de carbono atuais são quebradiços, que é uma das principais razões pelas quais a vida útil da bateria diminui com o tempo.

Como os ânodos, que hoje são feitos de grafite, respondem por algo entre 10% e 15% do custo total de uma bateria de íons de lítio, a expectativa é que este método, que usa um material residual de baixo custo, também reduza o custo das baterias.

"Nosso método converte um material comum e onipresente, o papel, em outro material extremamente durável e de alta demanda. Esperamos que nossos ânodos atendam à crescente necessidade mundial de um material sustentável e mais ecológico para baterias, cuja fabricação e gerenciamento inadequado de resíduos têm um impacto negativo em nosso meio ambiente," disse Chang Lai, da Universidade Tecnológica de Nanyang.

Mais tópicos