Nova técnica pode levar a baterias de celular que duram dias

Uma equipe de pesquisadores do MIT desenvolveu um novo tipo de bateria de lítio de estado sólido, ou seja, sem componentes líquidos ou em gel. Graças a uma nova técnica de construção a célula pode ser menor e mais estável que as atuais, mantendo a capacidade de carga.

Em uma bateria de Íons de Lítio convencional, um eletrólito líquido serve como “meio” através do qual os elétrons viajam entre o ânodo (polo negativo) e cátodo (polo positivo). Porém, esse líquido é volátil, e quaisquer perturbações na química da bateria podem levar a incêndios e explosões, como aconteceu com o Galaxy Note 7.

Substituir este líquido por um material sólido tornaria as baterias mais seguras e abriria as portas para o uso de novas substâncias em sua composição. Substituir o ânodo das baterias atuais, feito de uma mistura de cobre e grafite, por lítio puro permitiria aumentar a densidade energética, ou seja, a quantidade de energia que uma bateria pode armazenar.

A tecnologia atual não permite o uso de lítio puro. O metal se expande quando a bateria é carregada e se contrai quando é descarregada, e por causa deste movimento é quase impossível manter contato entre o metal e outras substâncias o tempo todo. Além disso, a movimentação pode causar fratura do eletrólito, impedindo o funcionamento da bateria como um todo.

Para resolver o problema, a equipe do MIT usou uma mistura de materiais sólidos conhecida como Mixed Ion-Electronic Conductors (MIEC) e Electron and Li-Ion Insulators (ELI). Eles foram dispostos em uma estrutura parecida com um favo de mel, com um conjunto de tubos de MIEC em escala nanométrica formando a chave do quebra-cabeças.

Os tubos são “recheados” com lítio puro, e tem um espaço para permitir a expansão e contração do material. Assim ele pode se mover como um líquido, mas manter sua estrutura cristalina, essencial para condução de eletricidade. O lítio nunca perde contato com o eletrólito, já que as dimensões externas dos tubos nunca mudam, e a bateria é mecanicamente e quimicamente estável durante o processo de carga e descarga.

Em testes, baterias experimentais foram capazes de suportar 100 ciclos de carga e descarga sem nenhum sinal de fratura interna. Com a tecnologia, seria possível criar ânodos que pesam cerca de um quarto dos usados nas baterias atuais, mas com a mesma capacidade de armazenamento.

Combinada com outras tecnologias de ponta para o cátodo, a equipe diz que sua arquitetura pode levar a smartphones com o mesmo peso e tamanho dos modelos atuais, mas que só precisam ser carregados uma vez a cada três dias.

 

 

 

 

Fonte: https://olhardigital.com.br/noticia/nova-tecnica-pode-levar-a-baterias-de-celular-que-duram-dias/96329

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