Uma equipe de pesquisadores do Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), na Coreia do Sul, criou uma bateria de lítio-metal (diferente das comuns de íons de lítio) que, além de durar mais, também consegue se autoextinguir caso pegue fogo.
Desafios das baterias convencionais: desempenho, dendritos e incêndios
Hoje, quem estuda baterias tradicionais esbarra em vários obstáculos: desde desempenho abaixo do ideal até problemas como a formação de dendritos - apontados como os principais responsáveis por incêndios indesejados.
Bateria de lítio-metal com eletrólito sólido polimérico em três camadas
Para contornar esse cenário, o grupo liderado pelo professor Lee Jung-ho e pelo Dr. Kim Jae-hyun concentrou esforços no desenvolvimento de uma bateria baseada em um “eletrólito sólido polimérico com três camadas”. A proposta é que cada camada do eletrólito cumpra uma função específica, elevando de forma significativa tanto a segurança quanto a eficiência do sistema.
Nessa arquitetura, a camada do meio atua para aumentar a resistência térmica. Já as camadas externas tornam mais fácil o deslocamento dos íons de lítio e contribuem para dissipar o calor.
De acordo com os responsáveis, essa configuração “permite um aumento das taxas de transferência de energia, que impede, de forma eficaz, a formação dendrítica”.
Os dendritos surgem quando “não há tempo para o lítio se difundir facilmente para onde precisa, ficando «à porta»”, o que leva ao aparecimento de depósitos desorganizados.
Ainda assim, a estrutura em camadas não é o único ponto-chave. O eletrólito dessa bateria traz alguns componentes específicos: o Decabromodifenil etano (DBDPE), um retardante de chamas que ajuda a evitar incêndios; o zeólito, usado para aumentar a resistência do eletrólito; e uma alta concentração de sal de lítio (LiTFSI), “para facilitar o rápido movimento dos iões”.
Os primeiros testes da bateria de lítio-metal
Após mil ciclos de carga e descarga, essa nova bateria manteve cerca de 87,9% do seu desempenho, algo considerado incomum. Em geral, baterias convencionais preservam apenas entre 70%-80% do desempenho após um uso equivalente.
Em um carro elétrico com autonomia de 500 km (ciclo WLTP), isso quer dizer que, depois de 500 mil km rodados, a bateria ainda permitiria alcançar até 439 km.
A expectativa é que esse tipo de bateria seja aplicado não apenas em automóveis, mas também em celulares e em sistemas de armazenamento de energia em larga escala.
“Espera-se que esta pesquisa faça uma contribuição significativa para a comercialização de baterias de lítio, utilizando eletrólitos (polímero sólido), ao mesmo tempo que proporcionam uma maior estabilidade e eficiência para os dispositivos de armazenamento de energia.”
- Dr. Kim Jae-hyun
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário