Este novo design de bateria pode aumentar a autonomia do seu veículo elétrico.

Uma equipe de cientistas sul-coreanos acaba de anunciar um grande avanço na tecnologia de baterias para veículos elétricos, revelando uma bateria de lítio metálico "sem ânodo" que quase dobra a densidade de energia sem aumentar o tamanho da bateria. Este trabalho — um esforço conjunto entre a POSTECH, o KAIST e a Universidade Nacional de Gyeongsang — pode ser a chave para finalmente daraos veículos elétricos a longa autonomia e a confiabilidade em climas frios que tanto desejavam.

Armazenar mais energia no mesmo espaço de bateria

A equipe de pesquisa, liderada pela professora Soojin Park e pelo Dr. Dong-Yeob Han da POSTECH, apresentou uma bateria com densidade energética de 1.270 Wh/L. Para efeito de comparação, a maioria das baterias de íon-lítio em veículos elétricos atuais tem densidade energética em torno de 650 Wh/L. A densidade volumétrica é crucial para as montadoras, pois cada centímetro e cada quilo contam no projeto do chassi de um veículo.

O segredo está no design "sem ânodo". Em uma bateria padrão, há um ânodo de grafite que funciona como um reservatório de lítio. Nesta nova versão, esse reservatório é eliminado. Ao carregar a bateria, os íons de lítio se movem do cátodo e se depositam diretamente em um coletor de cobre. Ao remover o ânodo volumoso, você libera muito espaço interno, permitindo armazenar mais energia sem aumentar fisicamente o tamanho da bateria .

Esse conceito tem sido o "santo graal" da ciência das baterias por anos, mas é notoriamente difícil de concretizar. Normalmente, os depósitos de lítio se formam de maneira irregular, criando pequenas pontas semelhantes a agulhas, chamadas dendritos. Essas pontas podem perfurar as camadas internas da bateria, causando curtos-circuitos, incêndios ou uma vida útil muito curta.

Para resolver isso, a equipe elaborou um plano de estabilização em duas etapas.

Primeiro, eles desenvolveram um "Hospedeiro Reversível" — uma estrutura de polímero preenchida com nanopartículas de prata que atuam como um guia, garantindo que as placas de lítio se depositem suavemente. Segundo, eles usaram um "Eletrólito Projetado" especialmente para criar uma camada superficial protetora de óxido de lítio e nitreto de lítio. Essa camada funciona essencialmente como um escudo, impedindo o crescimento de dendritos perigosos, ao mesmo tempo que permite o fluxo livre de íons.

Os resultados dos testes foram impressionantes. Mesmo sob condições extremas, a bateria manteve quase 82% de sua capacidade após 100 ciclos. Crucialmente, a equipe realizou os testes utilizando "células tipo pouch", que são muito mais semelhantes aos formatos de bateria usados ​​em carros reais . Isso torna a tecnologia muito mais propensa a sair dos laboratórios e chegar às linhas de produção de fábricas.

Para quem pretende comprar um veículo elétrico, isso pode significar muito mais quilômetros rodados com uma única carga e muito menos "ansiedade de autonomia" durante o inverno. Embora ainda não haja uma data de lançamento comercial, os pesquisadores estão confiantes de que encontraram um caminho viável para uma bateria mais segura e de alta capacidade, capaz de suportar as exigências da condução diária.

O artigo "Este novo design de bateria pode aumentar a autonomia do seu veículo elétrico" foi publicado originalmente no Digital Trends .