Bateria M&B CD2000 para CD2000

Bateria M&B CD2000 para CD2000

Cor azul

Quantidade de células: 10

Capacidade da célula: 3800

Tipo: NIMH

Marca: China

Tensão: 12V

Capacidade: 3800mAh

Peso (gr): 501

Dimensões (mm): 84*32*67

A bateria M, também conhecida como bateria de íons de magnésio, representa uma classe de baterias recarregáveis que utilizam íons de magnésio como portadores de carga. Esta tecnologia tem sido foco de pesquisas consideráveis devido às suas vantagens potenciais sobre as atuais baterias de íons de lítio em termos de capacidade, custo, segurança e impacto ambiental.

### Estrutura e Princípio de Funcionamento

#### Componentes:

- **Ânodo:** O ânodo em uma bateria de íon de magnésio normalmente consiste em magnésio metálico puro. O magnésio tem maior capacidade volumétrica em comparação ao lítio, tornando-o uma escolha promissora para aplicações de alta densidade energética.

- **Cátodo:** O material do cátodo pode variar, mas as escolhas comuns incluem materiais como fases Chevrel (Mo6S8), óxidos de metais de transição e sulfetos. Esses materiais são selecionados com base em sua capacidade de intercalar reversivelmente íons de magnésio.

- **Eletrólito:** O eletrólito é crucial para o transporte eficiente de íons de magnésio entre o ânodo e o cátodo. A maioria das pesquisas tem se concentrado no desenvolvimento de eletrólitos não aquosos que sejam compatíveis com o magnésio metálico, incluindo sais de magnésio dissolvidos em solventes orgânicos ou líquidos iônicos.

- **Separador:** O separador é uma membrana permeável que separa fisicamente o ânodo e o cátodo, permitindo a passagem de íons de magnésio.

#### Mecanismo Eletroquímico:

O princípio de funcionamento fundamental envolve a intercalação/desintercalação reversível de íons de magnésio durante os ciclos de descarga e carga:

1. **Processo de descarga:** Quando a bateria descarrega, os átomos de magnésio no ânodo oxidam em Mg?? íons, liberando dois elétrons para cada átomo de magnésio. Esses Mg?? os íons migram através do eletrólito em direção ao cátodo.

2. **Intercalação:** No cátodo, Mg?? os íons são intercalados no material do cátodo, emparelhando-se com os elétrons que viajaram pelo circuito externo.

3. **Processo de carregamento:** Durante o carregamento, o processo é invertido. MG?? os íons se desintercalam do cátodo, migram de volta através do eletrólito para o ânodo e são reduzidos de volta ao metal magnésio.

### Vantagens

#### Segurança:

As baterias de íon de magnésio são consideradas mais seguras do que as de íon de lítio, pois o magnésio metálico é menos reativo com o eletrólito, reduzindo o risco de formação de dendritos. Os dendritos são estruturas semelhantes a agulhas que podem se formar no ânodo durante os ciclos de carga/descarga e potencialmente causar curtos-circuitos.

#### Capacidade e Densidade de Energia:

O magnésio oferece uma capacidade volumétrica teórica significativa (3832 mAh/cm?) que é superior à do lítio (2062 mAh/cm?). Este atributo torna as baterias de íons de magnésio potencialmente capazes de atingir densidades de energia mais altas.

#### Custo e Abundância:

O magnésio é o oitavo elemento mais abundante na crosta terrestre e é mais barato que o lítio. Isso torna as baterias de íons de magnésio uma alternativa econômica, potencialmente adequada para aplicações em larga escala, como armazenamento em rede.

#### Impacto ambiental:

Considera-se que a extração e o processamento de magnésio têm uma pegada ambiental menor em comparação com o lítio. Além disso, a reciclagem de baterias de íons de magnésio pode representar menos riscos ambientais.

### Desafios e pesquisas atuais

Apesar das vantagens, vários desafios técnicos precisam ser enfrentados antes que as baterias de íons de magnésio possam ser comercialmente viáveis.

#### Compatibilidade de eletrólitos:

Encontrar um eletrólito que seja compatível com o ânodo de magnésio e ao mesmo tempo proporcione alta condutividade iônica e estabilidade contra redução/oxidação é um desafio significativo.

#### Material do cátodo:

Desenvolvendo materiais catódicos que possam intercalar Mg de forma eficiente e reversível? íons continua sendo uma área de pesquisa ativa. Ao contrário dos íons de lítio, os íons de magnésio são divalentes e possuem maior densidade de carga, levando a taxas de difusão mais lentas e exigindo materiais hospedeiros robustos.

#### Interface ânodo-cátodo:

A interface entre o ânodo e o eletrólito é crítica. Com o tempo, a formação de camadas passivas pode impedir o transporte de íons, afetando o desempenho e a longevidade da bateria.

### Perspectivas futuras

A pesquisa contínua em ciência de materiais, eletroquímica e processos de fabricação escalonáveis é essencial para superar os desafios atuais enfrentados pelas baterias de íon de magnésio. Espera-se que os avanços na nanotecnologia e na modelagem computacional desempenhem papéis cruciais na aceleração do desenvolvimento de materiais adequados e na melhoria do desempenho geral da bateria.

Concluindo, a Bateria M é uma promessa significativa para o futuro das tecnologias de armazenamento de energia. Embora ainda em fase de desenvolvimento, oferece um caminho potencial para baterias mais seguras, mais eficientes e amigas do ambiente que poderão transformar várias indústrias, desde a electrónica de consumo ao armazenamento de energia renovável.