O frio é sinónimo de desafios para o desempenho das baterias de elétricos. No inverno, a autonomia pode baixar até 30%. Isso significa mais tempo e dinheiro gastos a carregar os veículos. Agora, uma nova descoberta pode mudar isso.
No frio, os veículos elétricos (VE) carregam mais lentamente, porque o movimento dos iões de lítio para trás e para a frente entre os elétrodos através de um eletrólito líquido numa bateria abranda. Isto reduz tanto a velocidade de carregamento como a potência da bateria.
Além do impacto direto do clima na química da bateria do automóvel, a energia consumida no inverno para aquecer os carros gasta bateria.
Agora, um grupo de investigadores da Universidade de Michigan afirma ter descoberto uma técnica para resolver esses problemas.
Como apresentam num comunicado publicado esta terça-feira, alterar ligeiramente o processo de fabrico das baterias de iões de lítio permite um carregamento rápido a temperaturas extremamente baixas – até cinco vezes mais rápido – sem reduzir a sua densidade energética.
O método apresentado permite um carregamento de “6C” a temperaturas de, por exemplo, -10 °C. O “C” é uma forma de exprimir a velocidade de carregamento em relação à capacidade da bateria. Para um automóvel com uma bateria de 50 kWh, uma taxa de carregamento de 1C significaria carregar a 50 kW, e uma taxa de carregamento de 6C significaria carregar a 300 kW (6 × 50 kW).
Isto é “ridiculamente rápido” – aponta a New Atlas – e seguramente uma boa notícia para os futuros proprietários de veículos elétricos em climas frios.
Mas, afinal, qual é o truque?
Para fazer acelerar o carregamento de veículos elétricos, o primeiro passo é perfurar a laser pequenos caminhos no ânodo de grafite que recebe os iões de lítio durante o carregamento.
Mas isto nem sempre chega. Como explicou o líder Neil Dasgupta, este método funciona bem à temperatura ambiente. No entanto, ao frio, forma-se uma camada química de lítio na superfície do ânodo, impedindo-o de reagir com o eletrólito. Por isso, é necessário dar um passo em frente.
A solução passa por revestir o ânodo de grafite perfurado a laser com um material vítreo feito de carbonato de borato de lítio. Aplicada esta técnica, o carregamento pode ser acelerado cinco vezes mais do que a taxa observada em temperaturas abaixo de zero.
Esta inovação foi publicada na Joule; e está dar que falar no mundo da engenharia mecânica. Os investigadores referem que esta descoberta tem potencial para dar resposta a uma das principais preocupações citadas pelos norte-americanos interessados na compra de veículos elétricos: o frio.
Agora, o objetivo passa por integrar o novo método nos processos de fabrico de baterias. E, em breve, poderemos ter elétricos que carregam tão rapidamente no frio como no calor.
