Nova pesquisa sobre baterias pode 'triplicar a autonomia' de veículos elétricos

Cientistas criam camada protetora extremamente fina para proteger a célula

Pesquisadores da Universidade de Waterloo, em Ontário, desenvolveram uma nova técnica de design de baterias que poderia aumentar a distância que os veículos elétricos conseguem percorrer com uma única carga em quase três vezes.

“Isso significará baterias baratas, seguras e duradouras que oferecem às pessoas muito mais autonomia em seus veículos elétricos”, disse Quanquan Pang, que liderou a pesquisa enquanto era candidato a doutorado em Waterloo.

O desenvolvimento se deve ao uso de eletrodos negativos feitos de metal de lítio, um material com potencial para aumentar radicalmente a capacidade de armazenamento de baterias. Essa melhoria poderia aumentar a distância de viagem de uma bateria de veículo elétrico de 200 km para 600 km, estimam os pesquisadores.

No entanto, o desenvolvimento dessa tecnologia teve que superar dois desafios. Primeiro, as mudanças estruturais microscópicas no metal de lítio devido a ciclos repetidos de carga e descarga, que poderiam, por sua vez, levar a incêndios ou explosões. Em segundo lugar, envolveu uma reação que cria corrosão, o que poderia diminuir a eficiência da bateria e sua longevidade.

Para resolver os dois problemas, a equipe de pesquisa adicionou um composto químico contendo elementos de fósforo e enxofre ao líquido eletrolítico na bateria que transporta carga elétrica. À medida que a bateria opera, esse composto reage com o eletrodo de metal de lítio criando uma camada protetora extremamente fina nos eletrodos. A cobertura reduz consideravelmente as reações, tornando a bateria mais eficaz e segura para operar por um período mais longo, o que não era alcançável no passado.

“Queríamos uma maneira simples e escalável de proteger o metal de lítio. Com essa solução, apenas adicionamos o composto e ele funciona por conta própria”, disse Pang.

O desenvolvimento foi descrito no artigo “Uma Camada de Superfície de Eletrolito Sólido Formada In Vivo Permite o Revestimento Estável de Li Metal (PDF)” na revista de energia Joule.

Fonte: Science Daily