ARLA/CLUSTER: Baterias de lítio flexíveis e virtualmente indescritíveis, mas ainda com reduzidos ciclos de carga e descarga

[João Costa > CT1FBF]

António Gregório <ct5ghu> domingo, 19/01/2020 à (s) 20:37:

>
> Temos assistido a uma evolução tímida das tecnologias das baterias de
> lítio. As atuais baterias deste tipo têm a sua densidade energética
> cada vez mais elevada, assim como os custos cada vez mais
> competitivos. Contudo, há um aspeto que ainda não foi totalmente
> resolvido e que está relacionado com a segurança. Desse modo, alguns
> setores, como a aviação, têm vindo a atrasar a aplicação deste tipo de
> baterias.
>
> O calcanhar de Aquiles das baterias de lítio poderá ter sido
> resolvido. A novidade chega-nos pela mão de um grupo de investigadores
> da prestigiada Universidade Johns Hopkins.
> O grupo de cientistas da JHUAPL tem vindo a trabalhar numa nova célula
> de lítio. Então, as investigações feitas nos últimos 5 anos têm
> demonstrado uma resistência aos diferentes testes a que esta célula
> tem sido submetida.
>
> O resultado, que foi mostrado pela primeira vez em 2017, revela uma
> bateria que pode ser cortada, dobrada e molhado sem afetar o seu
> desempenho.
>
> No final de 2019, os últimos avanços permitiram mesmo um maior
> desenvolvimento, tornando estas baterias imunes ao fogo. Assim, com a
> melhoria de fatores como a tensão para os níveis das baterias
> comerciais, permitiu-lhes dar um enorme salto em frente na sua
> comercialização.
>
> O segredo para fazer uma bateria indestrutível resume-se ao
> eletrólito, o componente químico que separa as pontas positivas e
> negativas de uma bateria. A maioria dos eletrólitos de lítio
> comerciais são uma mistura de sais de lítio inflamáveis e líquidos.
> Uma combinação perigosa. Se a barreira permeável que separa o cátodo
> do ânodo falhar, é produzido um curto-circuito e muito calor. Quando
> todo este calor atinge um material altamente inflamável como o
> eletrólito de lítio e o cátodo rico em oxigénio, o risco de incêndio
> aumenta.
>
> Explicaram os responsáveis do projeto, apresentado pela equipa.
> Para a equipa da Johns Hopkins, o seu novo desenvolvimento evita estes
> problemas através da utilização de um eletrólito à base de água, e
> portanto, não inflamável e não tóxico. Apesar de ser uma tecnologia
> que existe há 25 anos, até agora tinha limitado as suas aplicações
> devido à sua baixa tensão.
>
> Para resolver esta limitação, a equipa descobriu que, aumentando a
> concentração de sais de lítio e misturando o eletrólito com um
> polímero, poderiam aumentar a tensão elétrica dos apenas 1,2 volts
> atuais para 4 volts, o que é comparável aos números de uma célula de
> lítio comercial.
>
> Assim que a equipa montou um ânodo e um cátodo comercialmente
> disponíveis com este novo eletrólito aquoso, foram capazes de criar
> uma bateria de lítio diferente de qualquer coisa jamais vista antes. É
> transparente e flexível como uma lente de contacto, não tóxica e não
> inflamável, e pode ser fabricada e operada no exterior sem caixa.
>
> O mais interessante de tudo é que esta bateria pode suportar
> praticamente qualquer situação, seja impacto, quebra, incêndio… algo
> que lhe dá um enorme potencial para uso em veículos terrestres, bem
> como aplicações mais extremas, como navios ou aviões. Foram mesmo
> realizados testes em vídeo para demonstrar o enorme potencial do seu
> desenvolvimento.
>


> Os testes mostraram que esta bateria pode agora adotar outras formas.
> Isto porque estas são células podem até ser dobradas. Nesse sentido,
> ao nível comercial permitirá tirar o máximo proveito das baterias.
> Além disso, o preço pode ser mais baixo, já que com esta
> revolucionária descoberta, ficam dispensados alguns dos elementos de
> segurança que protegem a embalagem em caso de impacto. Como resultado,
> iremos ter baterias mais leves, menos volumosas, com outras formas e
> mais baratas.
>
> O melhor de tudo, a equipa indicou que este não é um projeto futuro.
> Estão já a trabalhar com alguns dos principais fabricantes para testar
> estas células em condições reais. Além das enormes vantagens do
> produto em si, é referido que para entrar em produção, as unidades de
> fabrico existentes não precisarão ser alteradas. Algo que permitirá a
> aceleração de uma produção que eles esperam iniciar em dois anos.
>
> Assim, o espaço temporal até o produto aparecer no mercado dará tempo
> para de resolver os últimos desafios que esta tecnologia enfrenta, que
> tem nos ciclos de carga e descarga a sua limitação atual. O facto é
> que uma bateria média pode manter o seu desempenho sem muita variação
> por pelo menos 1000 ciclos, enquanto estas ainda não conseguem ir além
> de 100 ciclos. Uma limitação que tem de ser resolvida nestes dois
> próximos anos.
>
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