Uma bateria de íons de lítio que usa nanofios de cobre para organizar suas partículas pode ser recarregada até 60% da capacidade em 6 minutos, sem perder a capacidade de armazenar energia. Esse aumento de eficiência poderia um dia alimentar veículos elétricos, reduzindo drasticamente os tempos de espera para carregamento.
Le bateria, que são maioritariamente iões de lítio, baseiam-se em substâncias químicas: "ligantes" utilizados para manter as partículas unidas: isto traduz-se em líquidos densos (que, apresentando uma distribuição mais "aleatória" das partículas, conduzem a tempos de carregamento mais longos) ou a líquidos com partículas menores, que recarregam mais rapidamente, mas têm menor capacidade energética.
Para superar esses problemas, Yao Hong Bin da Universidade de Ciência e Tecnologia da China em Hefei e colegas projetaram uma bateria de íons de lítio com um ânodo “estruturado”, a extremidade positiva de uma bateria.
A pesquisa foi publicada na revista Science Advancese e eu coloco aqui.
Como funciona a bateria de cobre e íon de lítio?
Normalmente, os ânodos das baterias de lítio são compostos de partículas de grafite através das quais a carga flui: essas partículas geralmente são dispostas em uma ordem bastante aleatória. Hongbin e sua equipe organizaram as partículas em ordem de tamanho e porosidade.
A bateria assim estruturada carregou para 60% e 80% em 5,6 e 11,4 minutos, respectivamente, mantendo um armazenamento de alta energia em testes padrão.
E chegar aos 100%? Os pesquisadores não registraram quanto tempo leva (mas por quê?). Por outro lado, li no jornal que os fabricantes de carros elétricos recomendam frequentemente carregar os veículos até 80% para manter a vida útil da bateria.
Um Tesla normalmente leva de 40 a 60 minutos para passar de 40% a 80% de carga.
A recarga? Uma questão de porosidade
“Em nosso projeto, estruturamos toda a densidade do eletrodo”, explica Yao. “Usamos maior porosidade na parte superior do ânodo e menor porosidade na parte inferior.”
Para conseguir isso, a equipe de pesquisa revestiu as partículas do ânodo com grafite de cobre e as misturou com nanofios de cobre. As partículas foram então aquecidas, resfriadas e comprimidas, estabelecendo a estrutura ordenada.
Um defeito? Revestir e fabricar os nanofios de cobre pode adicionar custos adicionais ao que atualmente é um componente bastante barato da bateria.
Em outras palavras: carregamento mais rápido, é claro. Mas mais caro.
Vejamos se esta pesquisa também avançará em termos de preços: nesse caso a adoção deste tipo de bateria será praticamente certa.
