Aplicações

Espectroscopia Raman aplicada à análise de baterias de íon-lítio

Imagem Raman do cátodo de LiCoO2 após um processo de ciclagem.

O mapa Raman registrado no cátodo após o processo de carga/descarga mostra claramente a presença de dióxido de cobalto.

As baterias de íon-lítio (LIB) despertam grande interesse há muitos anos por serem recarregáveis, ao contrário das baterias de lítio convencionais. Elas são amplamente utilizadas em diversos dispositivos eletrônicos portáteis e ferramentas sem fio, além de estarem presentes em carros elétricos de última geração. Com o aumento da demanda por energia para esses dispositivos e sua crescente complexidade, o desempenho das baterias de íon-lítio torna-se um fator crucial.

Esses desempenhos serão influenciados pelo estado do cátodo e do ânodo. Durante o processo de carga e descarga, os íons de lítio se deslocam de um eletrodo para o outro (através do eletrólito), o que induz alterações estruturais em ambos os materiais. Idealmente, todas as alterações observadas são reversíveis, mas, em alguns casos, o processo de carga/descarga pode provocar alterações irreversíveis no cátodo ou no ânodo.

A espectroscopia Raman fornece uma resposta direta sobre as mudanças estruturais que ocorrem nos materiais analisados. Por ser um método rápido e sem contato, não influencia as amostras e, no caso de baterias, permite a análise em tempo real durante o ciclo de carga/descarga. Fácil de usar, mas rica em informações, a espectroscopia Raman é uma excelente ferramenta em diversos níveis de análise, desde várias necessidades de P&D até medições automatizadas de controle de qualidade.