O mercado global de baterias de íon-lítio (LIBs) está em plena expansão, impulsionado pela eletrificação do transporte, armazenamento de energia renovável e dispositivos eletrônicos. No Brasil, centros de pesquisa como o LNLS, a USP e a UNICAMP têm investido fortemente no desenvolvimento de novos materiais catódicos e eletrolíticos. Nesse contexto, as técnicas eletroquímicas são ferramentas indispensáveis para caracterizar, otimizar e controlar a qualidade dessas baterias.
A voltametria cíclica (CV) é uma das técnicas mais utilizadas na pesquisa de baterias. Ela permite identificar os potenciais de oxidação e redução dos materiais de eletrodo, avaliar a reversibilidade das reações de intercalação do lítio e detectar reações parasitas como a formação da camada SEI (Solid Electrolyte Interphase). Um voltamograma cíclico típico de um cátodo de LiFePO₄ apresenta picos anódico e catódico bem definidos em torno de 3,4 V vs. Li/Li⁺, com separação de picos (ΔEp) inferior a 100 mV em materiais de alta qualidade.
A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) complementa a CV ao fornecer informações sobre a cinética das interfaces. No diagrama de Nyquist, é possível distinguir a resistência ôhmica do eletrólito (interseção com o eixo real em alta frequência), a resistência de transferência de carga (semicírculo em média frequência) e a difusão de lítio no bulk do material (região de Warburg em baixa frequência). A evolução desses parâmetros ao longo dos ciclos de carga/descarga permite prever a degradação da célula.
Os ensaios galvanostáticos de carga e descarga (GCD) são fundamentais para determinar a capacidade específica (mAh/g), a eficiência coulômbica e a retenção de capacidade ao longo de centenas de ciclos. Potenciostatos/galvanostatos modernos com múltiplos canais permitem testar dezenas de células simultaneamente, acelerando o screening de novas composições.
A Hydrocore Analítica fornece potenciostatos de pesquisa e multicanal para laboratórios de eletroquímica de energia, além de células de teste tipo coin cell e Swagelok. Nossa equipe oferece treinamento em técnicas eletroquímicas aplicadas a baterias, incluindo análise de dados com software dedicado e interpretação de circuitos equivalentes.