Bateria revolucionária de lítio-metal desenvolvida por cientistas sul-coreanos promete, que promete uma autonomia de 800 km, carregamento em 12 minutos e durabilidade superior a 300 mil quilómetros, “abre uma nova era para a tecnologia de baterias de veículos elétricos”.
Investigadores do Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) anunciaram uma nova bateria de lítio-metal resistente à formação de dendrites, capaz de oferecer mais 33% de autonomia do que as tradicionais baterias de iões de lítio.
O avanço permite aumentar a autonomia dos veículos elétricos de 600 para 800 km, garantir carregamentos ultra-rápidos de apenas 12 minutos, e uma durabilidade superior a 300 mil quilómetros.
A metodologia usada para desenvolver a nova bateria de lítio-metal foi apresentada num artigo publicado na semana passada na revista Nature Energy.
Num comunicado, o laboratório Frontier Research Laboratory (FRL) do KAIST sublinhou que este projeto de investigação, desenvolvido ao longo de quatro anos, “abre uma nova era para a tecnologia de baterias de veículos elétricos”, ao resolver o problema da formação de dendrites nas baterias de lítio-metal.
Ao contrário das baterias convencionais de iões de lítio — onde o ânodo é de grafite —, nas baterias de lítio-metal o ânodo é composto pelo próprio metal. Este desenho aumenta a capacidade de armazenamento energético e, consequentemente, a autonomia.
Porém, as baterias de lítio-metal enfrentaram sempre um grande obstáculo: durante os ciclos de carregamento, surgem pequenas estruturas cristalinas semelhantes a ramos, conhecidas como dendrites, que comprometem o desempenho e podem provocar curto-circuitos irreversíveis.
O fenómeno agrava-se em carregamentos rápidos, o que até agora dificultava a aplicação prática desta tecnologia. Segundo os investigadores, “a causa fundamental da formação de dendrites durante o carregamento rápido está relacionada com a coesão interfacial não uniforme na superfície do lítio metálico”.
Para ultrapassar esta limitação, a equipa liderada pelo professor Hee Tak Kim, do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular do KAIST, em colaboração com a LG Energy Solution, desenvolveu um novo eletrólito líquido com propriedades inibidoras de coesão, especialmente concebido para travar o crescimento de dendrites.
Ao contrário dos eletrólitos usados até aqui, esta solução apresenta uma estrutura aniônica com baixa afinidade de ligação aos iões de lítio, reduzindo a irregularidade da interface metálica.
Onovo material suprime eficazmente a formação de dendrites, mantendo esta proteção mesmo em condições de carregamento rápido. Além disso, supera uma das principais limitações das baterias de lítio-metal: a lentidão no processo de carregamento, ao mesmo tempo que preserva uma elevada densidade energética.
“O nosso trabalho de quatro anos para aumentar a autonomia e viabilizar o carregamento rápido das baterias de lítio-metal constitui uma base essencial para superar os desafios técnicos desta tecnologia, ao compreender a estrutura interfacial”, afirmou o professor Kim. “Esta investigação ultrapassou a maior barreira à introdução das baterias de lítio-metal nos veículos elétricos.”
Ao avanço agora anunciado poderá representar mais um passo para ultrapassar o problema da “ansiedade da autonomia”, o medo comum entre os proprietários de VE de não terem energia suficiente para chegar a um destino — que é, a par dos tempos de carregamento, uma das barreiras à adoção de veículos elétricos.
