Recarga em 5 minutos: o segredo da bateria que pode transformar o mercado

Pesquisadores americanos usam elemento químico Índio para revestir o ânodo do acumulador e acelerar a recarga

Por: Francesco Barontini

Traduzido por: Thiago Moreno

03 Fevereiro em 09:01

Comentários

Os engenheiros da Cornell Univeristy nos EUA desenvolveram uma bateria de íons de lítio capaz de recarregar em menos de cinco minutos. Na prática, mais rápido do que qualquer outra bateria atualmente no mercado. Adeus, portanto, a um dos maiores entraves no uso de veículos elétrico, como explica Lynden Archer, professor da Faculdade de Engenharia da universidade e supervisor do projeto.

"O medo de ficar sem energia ou de ser obrigado a fazer longas paradas na estação de recarga para chegar ao destino designado é o maior obstáculo para a disseminação dos carros elétricos. No entanto, agora identificamos uma maneira de recarregar as baterias em uma velocidade muito alta.

Carregamento rápido significa baterias menores

Archer continua: "Se você puder recarregar em cinco minutos, poderá usar um carro com emissão zero com mais tranquilidade. Além disso, você não precisará mais de baterias enormes que ofereçam 500 km de autonomia. Você poderá se contentar com algo menor, pois a recarga será feita em apenas alguns minutos. Isso, você sabe, traria vantagens em termos de custo e peso".

Mas como chegamos ao cenário ilustrado pelo professor norte-americano? A resposta a essa pergunta pode ser encontrada no artigo escrito pela equipe de pesquisa, intitulado "Rapid recharging and long-life storage in lithium-ion batteries" (Recarga rápida e armazenamento de longa duração em baterias de íon-lítio), publicado na revista científica Joule. O autor principal é Shuo Jin, estudante de doutorado em engenharia química e biomolecular.

Um carro elétrico estacionado em uma estação de recarga

O segredo está no elemento químico Índio

As baterias de íon-lítio estão entre os meios mais populares de alimentar veículos elétricos e smartphones", diz Jin. "Elas são relativamente leves, bastante confiáveis e também suficientemente eficientes em termos de energia. No entanto, levam horas para carregar e não têm a capacidade de lidar com grandes picos de corrente. O uso do Índio pode superar essa limitação", diz ele.

O Índio, um elemento químico com número atômico 49, é um metal macio com características semelhantes às do alumínio e do zinco e tem alguma radioatividade, embora tão baixa que não é considerada perigosa. O índio tem duas características muito interessantes quando usado em ânodos de baterias:

Ele oferece uma barreira de energia de migração extremamente baixa, o que permite que os íons se movam com grande velocidade.
Ele tem uma baixa densidade de corrente de troca, que está relacionada à velocidade com que os íons são reduzidos no ânodo.

A combinação dessas qualidades é essencial para o carregamento rápido e o armazenamento de longo prazo. Resumindo de forma muito simplificada, um ânodo seria o polo negativo de uma bateria.

Problemas não resolvidos

"É uma pena que o Índio seja muito pesado", comenta Archer. "Isso é um problema nos carros elétricos. Entretanto, os resultados obtidos com esse metal indicam o caminho a seguir para as baterias do futuro. Com a exploração de novos métodos de pesquisa, talvez ligados à inteligência artificial, é possível encontrar materiais com as mesmas características químicas, mas com peso menor".