Baterias Li-O2 e a influência de estruturas catalíticas ao eletrodo de oxigênio.
Baterias Li-O2 ou Li-ar são dispositivos
eletroquímicos para o armazenamento de
energia elétrica que possuem a maior densidade
energética possível. Com uma capacidade
aproximadamente 5 vezes maior do que
baterias tradicionais de íons de lítio e densidade
energética semelhante à gasolina, as baterias
Li-O2tem atraído a atenção dos pesquisadores.
Resumidamente, esses são dispositivos
eletroquímicos para o armazenamento de
energia elétrica baseados na reação de íons
de Lítio com o oxigênio. As baterias de Li-O2
são compostas essencialmente de um eletrodo
de lítio metálico, um eletrólito e um eletrodo
poroso que adsorve oxigênio. Na descarga, o
lítio metálico (ânodo) é oxidado formando íons
Li+ que por sua vez são conduzidos através do
eletrólito até o cátodo onde a reação com o
oxigênio ocorre. Durante a carga há liberação
de oxigênio, revertendo o processo. Apesar
dos diversos avanços alcançados nos últimos
anos, ainda são muitos os desafios a serem
enfrentados para que seja desenvolvido um
protótipo comercial aplicável aos veículos
elétricos. Dentre esses desafios estão o
desenvolvimento de um eletrodo difusor de gás
eficiente, um eletrólito estável dentro da faixa de
potencial de operação da célula e catalisadores
que promovam uma melhor ciclabilidade e
eficiência do dispositivo. Nesse sentido, esse
capítulo introduz os conceitos básicos acerca
da tecnologia lítio-O2, apresenta os avanços
já obtidos, bem como os desafios a serem
enfrentados nos próximos anos.
Baterias Li-O2 e a influência de estruturas catalíticas ao eletrodo de oxigênio.
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DOI: 10.22533/at.ed.30919160420
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Palavras-chave: Baterias Li-O2, Eletrodos porosos, Dispositivos de armazenamento de energia.
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Keywords: Li-O2 batteries, Porous electrodes, Energy storage devices.
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Abstract:
Li-O2 or Li-Air batteries are energy
storage devices which have the highest possible
energy density. With a capacity 5 times greater
than current lithium ion batteries and an energy
density paired with gasoline, the Li-O2 battery has
Meio Ambiente, Sustentabilidade e Agroecologia 4 Capítulo 20 185
attracted the attention of researcher in the field.In summary, these are electrochemical
devices for energy storage based on the reaction between lithium ions and oxygen.
They consist of a metallic lithium foil, an electrolyte solution and a porous electrode
that adsorbs oxygen. During discharge, the lithium anode is oxidized to Li+, which
are conducted though the electrolyte to the cathode, where the reaction with oxygen
occurs. During charge, the process is reversed, releasing oxygen. Despite the many
technological advances achieved during the past years, there are still many challenges
to be surpassed so that a commercial prototype is available for electric vehicles
application. Among these challenges are the development of an efficient gas diffusion
electrode, a stable electrolyte solution within the potential range of cell operation and
catalysts that promote a better cycling and device efficiency. Accordingly, this chapter
introduces the basic concepts of the Li- O2 technology, reports the improvements and
the challenges to be faced in the upcoming years.
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Número de páginas: 15
- Gustavo Doubek
- Leticia Frigerio Cremasco
- André Navarro de Miranda
- Lorrane Cristina Cardozo Bonfim Oliveira
