As baterias de iões de lítio são uma das tecnologias mais maduras para armazenar energia. No entanto, como é sabido, elas degradam-se. As baterias degradam-se devido à vida útil do calendário e ao ciclo da bateria. Por outras palavras, as baterias perdem capacidade, quer sejam submetidas a ciclos ou não.

O principal responsável pela degradação de uma bateria de iões de lítio é o SEI (Solid Electrolyte Interface). O processo de degradação pode ser resumido da seguinte forma:

1. A grafite do ânodo funciona a tensões fora da gama de estabilidade eletroquímica dos componentes do eletrólito e é, portanto, electroquimicamente instável.
2. Durante a primeira carga, forma-se uma película de passivação metaestável na superfície do ânodo SEI. Ocorre um consumo irreversível de Li e de eletrólito.
3. Durante os primeiros ciclos, a SEI forma-se, mas durante o ciclo cresce e estabiliza.
4. Durante a carga e a descarga da bateria, o volume da grafite altera-se, provocando a rutura da SEI.
5.Devido a esta rutura, a grafite volta a entrar em contacto com o eletrólito, formando a SEI e consumindo mais lítio.

✅ Esta contínua formação, espessamento e rutura da SEI provoca uma diminuição contínua da capacidade e aumenta a resistência interna da bateria.

𝗣𝗲𝗿𝗼 𝗰ó𝗺𝗼 𝗶𝗻𝘁𝗲𝗿𝘃𝗶𝗲𝗻𝗲 𝗹𝗮 𝘁𝗲𝗺𝗽𝗲𝗿𝗮𝘁𝘂𝗿𝗮 𝗲𝗻 𝘁𝗼𝗱𝗼 𝗲𝘀𝘁𝗲 𝗽𝗿𝗼𝗰𝗲𝘀𝗼? Arrhenius tem a resposta.

A equação de Arrhenius é uma fórmula matemática que descreve como a velocidade de uma reação química depende da temperatura. Quanto mais elevada for a temperatura, maior será a taxa de reação.

✅ O impacto negativo de temperaturas mais elevadas no comportamento é atribuído principalmente a uma maior taxa de degradação do SEI, uma vez que a película de SEI começa a degradar-se ou a dissolver-se.

A taxa de reação aumenta porque a fração de moléculas que excede a energia de ativação é mais elevada.

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