O revestimento de carbono funciona através de vários mecanismos, principalmente através da modificação da estabilidade química da superfície, do reforço da estabilidade estrutural e da melhoria da difusão do ião de lítio. A eficácia do revestimento de carbono é influenciada pelas técnicas de revestimento utilizadas, que podem afetar a microestrutura da camada de revestimento e a estrutura da superfície do cátodo.
Modificação da estabilidade química da superfície:
O revestimento de carbono pode alterar as propriedades químicas da superfície dos materiais, tornando-os mais resistentes a reacções químicas e a factores ambientais. Isto é crucial em aplicações em que o material precisa de manter a sua integridade em condições adversas. Por exemplo, nos eléctrodos de baterias, um revestimento de carbono pode evitar reacções químicas indesejadas que degradam o material do elétrodo.Aumento da estabilidade estrutural:
Ao aplicar uma camada de carbono, a estabilidade estrutural geral do material pode ser melhorada. O carbono é conhecido pela sua resistência e durabilidade, o que pode ajudar a reforçar o material subjacente. Isto é particularmente importante em materiais utilizados em aplicações estruturais ou onde o stress mecânico é uma preocupação.
Melhorar a difusão de iões de lítio:
Na tecnologia das baterias, o revestimento de carbono pode melhorar a difusão dos iões de lítio através do material do elétrodo. Isto é conseguido através da criação de uma via mais condutora para os iões, o que pode levar a um melhor desempenho da bateria, incluindo taxas de carga e descarga mais rápidas e maior duração.Técnicas de revestimento:
A escolha da técnica de revestimento pode afetar significativamente a qualidade e a eficácia do revestimento de carbono. As técnicas são geralmente classificadas em métodos químicos húmidos e métodos de revestimento a seco. Os métodos químicos húmidos, como o hidrotérmico/solvotérmico, sol-gel e polimerização química, são amplamente utilizados na produção industrial devido à sua escalabilidade e eficácia. Os métodos de revestimento por via seca, como as técnicas de descarga luminescente e de varetas/fibras de carbono, oferecem um controlo mais preciso da espessura e uniformidade do revestimento, mas podem ser menos adequados para a produção em grande escala.
