Pesquisadores da Universidade de Tohoku anunciaram em 20 de outubro de 2025 a criação de uma “mesoesponja” de grafeno marcada com 13C, capaz de identificar com precisão os fatores que levam à degradação de baterias de lítio-oxigênio (Li-O2).
O material, produzido com 99% de pureza isotópica, combina alta área superficial e número reduzido de bordas reativas, funcionando como suporte estável para catalisadores de rutênio em diferentes fases cristalinas. Segundo a equipe liderada pelo professor Hirotomo Nishihara e pelo pesquisador Wei Yu, a estrutura oca e flexível da mesoesponja facilita o estudo de reações internas que comprometem o desempenho do eletrodo.
No artigo publicado na revista Applied Catalysis B: Environment and Energy, o grupo — que também inclui colaboradores da Universidade de Gunma, do Kyushu Synchrotron Light Research Center, da Manchester Metropolitan University e da Universidade de Cambridge — descreve como técnicas quantitativas de caracterização e simulações teóricas permitiram separar dois mecanismos de falha: degradação do cátodo de carbono e decomposição do eletrólito.
Os experimentos mostraram que a redução do potencial de carga diminui o desgaste do cátodo, enquanto cada fase cristalina do rutênio induz diferentes níveis de degradação do eletrólito. “Identificamos o elo mais fraco da bateria — seja o cátodo ou o eletrólito — e, assim, é possível direcionar melhorias específicas”, afirmou Wei Yu.
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A descoberta esclarece o papel dos catalisadores sólidos em baterias Li-O2 e amplia as perspectivas de armazenamento de energia de alta densidade, considerado essencial para metas globais de neutralidade de carbono.
Com informações de Nanowerk
