Pesquisadores da Universidade Chung-Ang, na Coreia do Sul, desenvolveram um novo material capaz de aumentar a capacidade e a vida útil de baterias lítio-enxofre. A equipe, liderada pelos professores associados Seung-Keun Park (Engenharia de Materiais Avançados) e Inho Nam (Engenharia Química), incorporou átomos individuais de cobalto em nanofibras de carbono porosas derivadas de estruturas metalorgânicas (MOF).
O estudo foi publicado em 6 de novembro de 2025 na revista Advanced Fiber Materials com o artigo “Dual-Level Engineering of MOF-Derived Hierarchical Porous Carbon Nanofibers with Low-Coordinated Cobalt Single-Atom Catalysts for High-Performance Lithium-Sulfur Batteries”.
Como funciona
As nanofibras atuam como uma camada intermediária livre de ligantes, flexível e autossustentada. Nessa matriz, cada átomo de cobalto fica em um ambiente de coordenação N3 pouco saturado, o que melhora a adsorção dos polissulfetos de lítio e acelera as reações redox. Essa combinação reduz o chamado “efeito shuttle”, responsável por perdas de material ativo e queda de capacidade nas baterias lítio-enxofre.
Segundo os autores, a estrutura hierárquica das nanofibras oferece canais abundantes para transporte de íons, boa molhabilidade pelo eletrólito e estabilidade mecânica. Testes em laboratório mostraram alta retenção de capacidade e desempenho estável em altas taxas de carga por centenas de ciclos.
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Aplicações potenciais
A solução proposta pode ser aplicada diretamente em células tipo pouch e mantém a integridade mesmo sob flexão, possibilitando uso em dispositivos portáteis. Os pesquisadores apontam ainda perspectivas para veículos elétricos de maior autonomia e sistemas de armazenamento de energia renovável.
Com informações de Nanowerk
