Uma inovação no campo das baterias desponta como um passo importante para o avanço dos carros elétricos, ao combinar maior autonomia com padrões mais elevados de segurança. Desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang, na Coreia do Sul, a tecnologia possibilita um armazenamento de energia significativamente superior ao das baterias convencionais, o que pode reduzir a frequência de recargas e aumentar a autonomia dos veículos.
A pesquisa, conduzida por Song Kang, descreve um novo tipo de ânodo — parte da bateria responsável pelo polo negativo — projetado para controlar de forma mais eficiente o deslocamento dos íons de lítio. Hoje, a maior parte dos veículos elétricos utiliza ânodos de grafite, material reconhecido pela estabilidade, mas que impõe limites à quantidade de energia que pode ser armazenada.
Nova bateria
- Maior densidade energética, risco associado: ânodos de lítio metálico oferecem capacidade superior, porém são suscetíveis à formação de dendritos — filamentos microscópicos que podem provocar curtos-circuitos, incêndios e explosões.
- Funcionamento híbrido: o novo ânodo combina armazenamento de lítio na matriz do óxido e como lítio metálico depositado na superfície, integrando dois modos de retenção de carga.
- Ganho de capacidade: esse mecanismo híbrido viabilizou uma capacidade de armazenamento aproximadamente quatro vezes maior que a de ânodos de grafite convencionais.
- Estabilidade preservada: apesar do aumento de capacidade, a solução manteve estabilidade operacional, sem formação problemática de dendritos durante os testes.
- Desempenho e durabilidade: o protótipo apresentou eficiência coulombiana superior a 99% por mais de 300 ciclos de carga e descarga, indicando boa durabilidade em ensaios laboratoriais.
- Impacto esperado: segundo os pesquisadores, a tecnologia pode fundamentar baterias mais seguras, duráveis e com maior autonomia, fatores cruciais para acelerar a adoção e a competitividade dos veículos elétricos.
Entenda a pesquisa
Para enfrentar o desafio da formação de dendritos os pesquisadores combinaram novos materiais com magnetismo. O ânodo de ferrita de manganês, ao reagir com o lítio, gera nanopartículas magnéticas que são alinhadas por um ímã integrado à bateria.
Esse alinhamento distribui os íons de lítio de forma mais uniforme, reduzindo acúmulos localizados e prevenindo a formação de dendritos. Além disso, o campo magnético facilita o transporte dos íons, permitindo uma deposição de lítio estável e homogênea. O resultado é uma bateria mais segura, eficiente e com desempenho consistente ao longo do tempo.
