Um novo tipo debateria para veículos elétricosSegundo um estudo recente, eles podem sobreviver por mais tempo em temperaturas extremamente quentes e frias.

Os cientistas afirmam que as baterias permitiriam que os veículos elétricos percorressem distâncias maiores com uma única carga em temperaturas frias, e seriam menos propensos ao superaquecimento em climas quentes.

Isso resultaria em recargas menos frequentes para os motoristas de veículos elétricos, além de proporcionar...bateriasuma vida mais longa.

A equipe de pesquisa americana criou uma nova substância quimicamente mais resistente a temperaturas extremas, que está sendo adicionada a baterias de lítio de alta energia.

"É necessário operar em altas temperaturas em áreas onde a temperatura ambiente pode chegar a três dígitos e as estradas ficam ainda mais quentes", disse o autor sênior, Professor Zheng Chen, da Universidade da Califórnia, em San Diego.

“Em veículos elétricos, as baterias geralmente ficam embaixo do assoalho, perto do asfalto quente. Além disso, as baterias aquecem apenas pela passagem de corrente durante o funcionamento.”

“Se as baterias não suportarem esse aquecimento em altas temperaturas, seu desempenho se degradará rapidamente.”

Em um artigo publicado na segunda-feira no periódico Proceedings of the National Academy of Sciences, os pesquisadores descrevem como, em testes, as baterias mantiveram 87,5% e 115,9% de sua capacidade energética a -40 graus Celsius (-104 graus Fahrenheit) e 50 graus Celsius (122 graus Fahrenheit), respectivamente.

Elas também apresentaram alta eficiência coulombiana de 98,2% e 98,7%, respectivamente, o que significa que as baterias podem passar por mais ciclos de carga antes de pararem de funcionar.

Isso se deve a um eletrólito composto de sal de lítio e éter dibutil, um líquido incolor usado em alguns processos de fabricação, como o de produtos farmacêuticos e pesticidas.

O éter dibutil ajuda porque suas moléculas não interagem facilmente com os íons de lítio durante o funcionamento da bateria, melhorando seu desempenho em temperaturas abaixo de zero.

Além disso, o éter dibutil suporta facilmente o calor, pois seu ponto de ebulição é de 141 graus Celsius (285,8 graus Fahrenheit), o que significa que ele permanece líquido em altas temperaturas.

O que torna esse eletrólito tão especial é que ele pode ser utilizado com uma bateria de lítio-enxofre, que é recarregável e possui um ânodo de lítio e um cátodo de enxofre.

Ânodos e cátodos são as partes da bateria por onde passa a corrente elétrica.

As baterias de lítio-enxofre representam um importante avanço no desenvolvimento de baterias para veículos elétricos, pois podem armazenar até duas vezes mais energia por quilograma do que as baterias de íon-lítio atuais.

Isso poderia dobrar a autonomia dos veículos elétricos sem aumentar o peso do veículo.bateriaembalar sem comprometer os custos.

O enxofre também é mais abundante e causa menos sofrimento ambiental e humano na fonte do que o cobalto, que é usado nos cátodos tradicionais das baterias de íon-lítio.

Normalmente, as baterias de lítio-enxofre apresentam um problema: os cátodos de enxofre são tão reativos que se dissolvem durante o funcionamento da bateria, e esse problema se agrava em temperaturas mais altas.

E os ânodos de lítio metálico podem formar estruturas semelhantes a agulhas, chamadas dendritos, que podem perfurar partes da bateria e causar curto-circuito.

Consequentemente, essas baterias duram apenas até dezenas de ciclos.

O eletrólito de éter dibutílico desenvolvido pela equipe da UC-San Diego resolve esses problemas, mesmo em temperaturas extremas.

As baterias testadas apresentaram um tempo de vida útil muito maior do que uma bateria de lítio-enxofre típica.

“Se você quiser uma bateria com alta densidade de energia, normalmente precisa usar uma química muito agressiva e complexa”, disse Chen.

“Alta energia significa que mais reações estão acontecendo, o que significa menos estabilidade, mais degradação.”

“Fabricar uma bateria de alta energia que seja estável já é uma tarefa difícil por si só – tentar fazer isso em uma ampla faixa de temperatura é ainda mais desafiador.

“Nosso eletrólito ajuda a melhorar tanto o lado do cátodo quanto o lado do ânodo, proporcionando alta condutividade e estabilidade interfacial.”

A equipe também projetou o cátodo de enxofre para ser mais estável, enxertando-o em um polímero. Isso impede que mais enxofre se dissolva no eletrólito.

Os próximos passos incluem aprimorar a composição química da bateria para que ela opere em temperaturas ainda mais altas e prolongue ainda mais sua vida útil.