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Merck

Materiais para pilhas/baterias

Uma coleção de frascos Sigma-Aldrich característicos dentro do corte de uma bateria.

Com pureza e consistência incomparáveis, nossos materiais para pilhas/baterias oferecem desempenho excelente e confiável para ajudar nossos clientes a obter dados reproduzíveis, mesmo durante experimentos de ciclos longos. Nossa seleção diversificada de materiais para pilhas/baterias atende a todas as suas necessidades de pesquisa, desde escala de bancada até escala piloto e até mesmo fabricação.

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Uma garrafa retratada como parte de um circuito de bateria com gota de fluido de sal de íon-lítio e um raio por dentro.

Materiais para eletrólitos de pilhas/baterias

Um eletrólito é uma substância que conduz eletricidade quando dissolvida em um solvente e é essencial para o bom funcionamento de uma pilha/bateria. Para baterias de íons de lítio, o eletrólito geralmente consiste em um sal de lítio, como o hexafluorofosfato de lítio, dissolvido em uma mistura de solventes orgânicos, como carbonato de etileno e carbonato de dietila.

Nossos eletrólitos adequados para pilhas/baterias oferecem o desempenho mais consistente e confiável, limitando estritamente vestígios de água e impurezas ácidas. Entendemos que os clientes têm necessidades diferentes quando se trata de formulação de eletrólitos, por isso oferecemos tanto eletrólitos pré-formulados que podem ser usados diretamente do frasco, quanto todos os materiais eletrolíticos adequados para pilhas/baterias, como solventes, sais eletrolíticos e aditivos, que os clientes precisam formular seus próprios eletrólitos internamente. Essa flexibilidade e personalização garantem que nossos clientes obtenham exatamente as soluções certas para suas necessidades, estejam eles trabalhando em testes de células tipo moeda ou em prototipagem de células em bolsas.

Uma ilustração da composição estrutural molecular dos materiais catódicos: CAM, aglutinante polimérico e aditivo condutor.

Materiais para cátodos de pilhas/baterias

Em uma bateria de íons de lítio, o cátodo é o eletrodo que adquire elétrons do circuito externo e desempenha um papel crítico na manutenção do equilíbrio de carga, intercalando simultaneamente os íons de lítio. Normalmente, o cátodo consiste em um material ativo catódico (CAM, ~90%), aglutinante polimérico (~5%) e um aditivo condutor (~5%). Esses materiais são misturados para formar uma pasta, que é então fundida em um coletor de corrente de folha de alumínio para criar o cátodo.

A escolha do CAM é um fator chave que determina a densidade de energia da bateria de íons de lítio através da tensão e capacidade da célula. Nossos CAMs de alta qualidade incluem materiais populares, como óxido de lítio-cobalto (LiCoO2), óxido de lítio-manganês (LiMn2O4), fosfato de ferro-lítio (LiFePO4 ou LFP) e óxido de lítio-níquel-manganês-cobalto (LiNiMnCoO2 ou NMC), cada um oferecendo vantagens e compensações com densidade de energia, estabilidade térmica e economia. Também oferecemos pastas prontas para moldar e folhas de eletrodos prontas para uso para nossos clientes que desejam economizar tempo e trabalho no processamento do cátodo e agilizar suas pesquisas.

Ilustrações de baterias que contêm um bloco periódico de lítio...
Ilustrações de bateria que contêm um bloco periódico de silício.

Materiais para ânodos de pilhas/baterias

Em uma bateria de íons de lítio, o ânodo é o eletrodo “negativo” ou “redutor” que oferece uma fonte de elétrons. Classicamente, os materiais do ânodo são confeccionados com grafite, materiais à base de carbono ou óxidos metálicos, que são chamados de ânodos do tipo intercalação. Os ânodos de conversão de última geração, como o silício e o lítio metálico, estão ganhando popularidade devido à sua maior densidade de energia.

Fornecemos uma variedade de materiais anódicos de alta qualidade incluindo grafite natural e artificial, materiais de ânodo de silício como nanopartículas e compostos de silício-carbono, titanato de lítio (LTO) e lítio metálico. Nós também oferecemos materiais de ânodo com revestimentos de carbono e LATP para adaptar o desempenho às necessidades do cliente, bem como pastas prontas para fundição e rolhas de eletrodos prontas para uso.

Ilustração de bateria estilizada contendo átomos de íon-lítio embalados.

Materiais para baterias de estado sólido

As baterias de estado sólido usam um eletrólito sólido para substituir o eletrólito líquido usado nas atuais baterias de íons de lítio e são uma das tecnologias de bateria de próxima geração mais promissoras para melhorar a segurança e a densidade de energia. Os eletrólitos sólidos podem ser feitos de uma variedade de materiais, como cerâmica, polímeros e vidros, cada um oferecendo vantagens e propriedades únicas. Nossos materiais eletrolíticos de estado sólido de alta qualidade estão disponíveis em uma variedade de composições, incluindo sulfetos, óxidos e halogenetos. Os materiais são cuidadosamente sintetizados com tamanho de partícula controlado, cristalinidade e pureza para fornecer desempenho confiável e reprodutível em células eletroquímicas.

Ilustração de uma bateria contendo um bloco de tabela periódica de sódio.

Materiais para baterias de íons de sódio

As baterias de íons de sódio são uma alternativa emergente às baterias de íons de lítio que oferecem vantagens significativas, como menores custos de material, maior segurança e recursos abundantes. As baterias de íons de sódio usam íons de sódio em vez de íons de lítio para armazenar e transferir cargas elétricas.

Fornecemos uma variedade de materiais de bateria de íons de sódio de alta qualidade. Nossos materiais de íons de sódio incluem eletrólitos, materiais ativos de cátodo e ânodo, precursores e folhas de eletrodo, todos projetados para fornecer alta densidade de energia, ciclo de vida longo e desempenho consistente e reprodutível.

Um panorama de frascos Sigma-Aldrich, ampolas e um revestimento de bateria estilizado.

Precursores para pilhas/baterias

Precursores são os compostos usados para fazer os materiais ativos do cátodo ou ânodo. Oferecemos uma variedade de precursores de sal de alta qualidade para síntese de materiais de bateria, incluindo sais de lítio para baterias, como hidróxido de lítio e carbonato de lítio, e sais de metais de transição de alta pureza, como cobalto, manganês, níquel, alumínio e sais de ferro. Sejam precursores para reações de estado sólido, coprecipitação ou processamento químico úmido, temos precursores de alta pureza para ajudar nossos clientes a sintetizar materiais de bateria de alto desempenho de maneira confiável e reprodutível.

Nossa equipe de especialistas está sempre disponível para ajudá-lo a navegar pela vasta gama de materiais de baterias e desenvolver as melhores soluções que maximizam o desempenho das suas baterias. Conheça estes e outros materiais para pilhas/baterias, inclusive nossos produtos alternativos mais ecológicos e com grau de bateria. Confira nossos materiais laminados para pilhas/baterias de alumínio, cobre e níquel, ligantes de alta viscosidade para ânodos e cátodos, e nanomateriais de carbono para todas as suas necessidades de pesquisa e comerciais.


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