O professor Peter Bruce, do Departamento de Materiais da Universidade de Oxford , disse: 'Na busca cada vez mais difa­cil de fazer melhorias incrementais na densidade de energia da bateria de a­ons de la­tio, ser capaz de aproveitar o potencial dos ca¡todos redox de oxigaªnio e as melhorias maiores que eles oferta relativa aos ca¡todos ricos em na­quel em uso comercial hoje épotencialmente significativa.

'A compreensão mais profunda dos mecanismos fundamentais do oxi-redox éum passo importante para informar as estratanãgias para mitigar as limitações atuais de tais materiais, trazendo seu uso comercial potencial um passo mais pra³ximo da realidade.'

Aumentar o alcance dos vea­culos elanãtricos exige materiais de bateria que possam armazenar mais carga em tensaµes mais altas, a fim de atingir uma maior “densidade de energia”. Ha¡ um número limitado de maneiras de aumentar a densidade de energia dos materiais do ca¡todo de a­ons de la­tio. A maioria dos materiais cata³dicos atuais são a³xidos de metal de transição em camadas que incorporam, por exemplo, cobalto, na­quel e manganaªs. Uma rota de pesquisa éarmazenar carga não apenas nos a­ons de metal de transição, mas também nos a­ons de a³xido.

O uso de tais materiais oxi-redox para aumentar a densidade de energia cata³dica tem sido promissor por alguns anos, mas seu uso em baterias comerciais foi dificultado pelasmudanças estruturais que acompanham seu uso.

A estrutura de um ca¡todo rico em Li em um estado puro, carregado e descarregado, mostrando como o O2 molecular participa do mecanismo de armazenamento de energia de um material O-redox

Um esfora§o significativo de pesquisa estãoem andamento hálgum tempo ao redor do mundo para descobrir um mecanismo de oxigenação redox que explica essasmudanças estruturais que ocorrem, mas uma compreensão clara da natureza do oxigaªnio oxidado continua sendo uma parte fundamental do quebra-cabea§a.

Tanãcnicas como RIXS (espalhamento inela¡stico de raios-X ressonante) foram usadas com sucesso no passado para sondar asmudanças no oxigaªnio. Mas, colaborando com pesquisadores no estado da arte, a linha de luz I21 na Diamond Light Source, os pesquisadores da Faraday Institution, incluindo os da Universidade de Oxford, resolveram com sucesso essas caracteri­sticas RIXS que indicam que as espanãcies de oxigaªnio oxidado na maior parte do material éoxigaªnio molecular em vez de pera³xido ou outras espanãcies.

Hoje (30 de mara§o de 2021), a Faraday Institution anunciou um compromisso de £ 22,6 milhões para aproveitar seu impulso em quatro desafios de pesquisa principais: prolongamento da vida útil da bateria, modelagem da bateria, reciclagem e reutilização e baterias de estado sãolido. Isso ajudara¡ a estender a pesquisa do Prof Peter Bruce em Oxford e seus colegas em todo o Reino Unido. 

Os £ 22,6 milhões anunciados hoje ira£o financiar projetos de pesquisa reorientados, incluindo oportunidades de mercado e desenvolvimento comercial em esta¡gio inicial, nas seguintes áreas:

baterias de estado sãolido (SOLBAT), liderado pelo Prof Peter Bruce, da Universidade de Oxford , com pesquisadores das Universidades de Liverpool, Sheffield, Warwick e UCL.

prolongando a vida da bateria, liderado pela Prof Clare Gray, da Universidade de Cambridge , com pesquisadores das Universidades de Birmingham, Liverpool, Oxford, Sheffield, Southampton, Warwick, Imperial College London e UCL.

modelagem de bateria, liderada pelo Dr. Gregory Offer, Imperial College London , com pesquisadores das Universidades de Bath, Birmingham, Lancaster, Oxford, Portsmouth, Southampton, Warwick e UCL.

reciclagem e reutilização (ReLiB), liderada pelo Dr. Paul Anderson, da Universidade de Birmingham , com pesquisadores das Universidades de Edimburgo, Leicester, Newcastle e UCL.

segurança da bateria (SafeBatt), liderado pelo Prof Paul Shearing da UCL , com pesquisadores das Universidades de Cambridge, Newcastle, Sheffield, Warwick, Imperial College London e UCL.

Lana§ado hápenas três anos, o Faraday Institution reuniu uma comunidade de pesquisa de mais de 450 pesquisadores em 21 universidades e um conjunto de 50 parceiros da indústria para trabalhar em tecnologias de armazenamento de energia revoluciona¡rias que transformação o panorama energanãtico do Reino Unido de transporte para rede.

O Ministro de Investimento Gerry Grimstone disse: 'A pesquisa vital da Instituição Faraday em armazenamento de energia éfundamental para cumprir nossos compromissos de zero la­quido, particularmente a  medida que mudamos para o transporte de baixas emissaµes em nossas estradas e em nossos canãus. Estou muito satisfeito por continuarmos a apoiar seu valioso trabalho como parte de nosso compromisso de fortalecer o setor de ciência e pesquisa do Reino Unido, garantindo que recuperemos da pandemia de maneira mais ecola³gica. '