Cátodo Sustentável de Ferro-Manganês

Tecnologia

Materiais catódicos para aplicação em baterias de íons-lítio, processo de produção e Uso

Número da Patente

BR 10 2026 021958 4

Desenvolvimento de material catódico lamelar para baterias de íons de lítio, formulado à base de ferro, manganês e cobalto (FMC). A invenção elimina a necessidade de níquel e reduz o uso de metais críticos, otimizando a estrutura do material e seu desempenho eletroquímico. O produto proporciona elevada densidade energética, excelente estabilidade cíclica e operação em potenciais elevados com baixos custos de produção, oferecendo uma alternativa sustentável para o setor de armazenamento de energia e mobilidade elétrica.

Problema Resolvido

O mercado de armazenadores de energia sofre com a dependência de metais críticos e de alto custo (como níquel e cobalto) nos catodos NMC convencionais, além da capacidade limitada das alternativas LFP. A presente tecnologia supera os gargalos de degradação estrutural e os riscos ambientais ao substituir o níquel por ferro e manganês em uma arquitetura lamelar otimizada. Essa composição reduz substancialmente os custos de produção e melhora a estabilidade estrutural do sistema.

Solução Apresentada

A solução consiste no desenvolvimento de um material catódico ternário à base de óxido de lítio, ferro, manganês e cobalto, totalmente isento de níquel e com teor reduzido de metais críticos. Produzido por rotas sustentáveis, o novo cátodo apresenta estrutura lamelar estável e elevada eficiência eletroquímica, garantindo maior capacidade energética e redução expressiva nos custos de fabricação frente aos catodos comerciais. 

 

Vantagens

  • Redução de custos e sustentabilidade: Reduz os custos de fabricação frente aos catodos NMC pela eliminação do níquel e utilização de ferro, insumo abundante e de menor impacto ambiental. 
  • Alta durabilidade cíclica: Entrega elevada retenção de capacidade após múltiplos ciclos de carga e excelente eficiência eletroquímica inicial. 
  • Estabilidade e desempenho: Garante alta capacidade específica e suporta elevadas densidades de corrente sem degradação do material.

Aplicação

O material catódico (FMC) é aplicado no setor de armazenamento de energia e mobilidade elétrica. Destina-se à fabricação de baterias de íons de lítio para veículos elétricos (híbridos e 100% elétricos) e dispositivos eletrônicos portáteis (smartphones e notebooks). É ideal para sistemas de armazenamento estacionário de energia limpa (solar e eólica) integrados à rede elétrica, oferecendo uma alternativa sustentável, segura e de menor custo aos catodos NMC e LFP comerciais. 

T.R.L

Pesquisadores Envolvidos

Helder Rezende de Oliveira Filho | Raiane Paula Souza Pinto 

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