Uma descoberta no Laboratório Nacional de Alto Campo Magnético da Florida State University revela o mecanismo por trás da formação de dendritos em baterias de estado sólido, uma das principais causas de curtos-circuitos e falhas. Publicada na *Nature Materials*, a pesquisa, liderada pela professora Yan-Yan Hu, oferece uma visão sem precedentes sobre este fenômeno.
Usando uma sonda personalizada e o sistema de ressonância magnética (RM) do MagLab, os pesquisadores visualizaram o crescimento de dendritos durante os ciclos de carga e descarga da bateria. As baterias de estado sólido, que utilizam eletrólitos sólidos em vez de líquidos, prometem maior densidade de energia e segurança aprimorada em comparação com as baterias convencionais de íon-lítio. No entanto, a formação de dendritos, onde agulhas de lítio metálico crescem e causam curto-circuito na bateria, tem dificultado seu desenvolvimento.
A equipe descobriu que os dendritos se originam tanto na interface eletrodo-eletrólito quanto dentro do próprio eletrólito sólido. Essas agulhas então se ramificam e se conectam, levando à falha da bateria. "Agora temos uma compreensão abrangente de como esses dendritos podem se formar, crescer e evoluir", afirmou o estudante de pós-graduação Yudan Chen, um dos principais autores.
O professor Sam Grant, diretor do programa de RM do MagLab, enfatizou o papel dos ímãs de alto campo na análise do lítio, permitindo imagens inacessíveis em campos mais baixos. As descobertas oferecem um caminho para projetar baterias de estado sólido mais confiáveis para veículos elétricos, dispositivos médicos e sistemas de energia renovável. Pesquisas futuras se concentrarão na prevenção do acúmulo de dendritos por meio de modificações de materiais e reengenharia de interface, com técnicas de ressonância magnética servindo como um kit de ferramentas de avaliação.