As baterias são o calcanhar de Aquiles dos fabricantes de smartphones e as investigações não abrandam nem deixam de lado nenhuma inovação.
Nesse sentido, investigadores do Instituto de Tecnologia Avançada da Samsung, uma divisão de pesquisa da empresa sul coreana, descobriram uma forma de estender a vida dos iões de lítio. A solução parece passar pela combinação de silício e grafeno!
O que é o Grafeno?
O grafeno é uma das formas cristalinas do carbono, assim como o diamante, a grafite, os nanotubos de carbono e fulerenos. O grafeno de alta qualidade é muito forte, leve, quase transparente e um excelente condutor de calor e electricidade. É o material mais forte já demonstrado, consistindo numa folha plana de átomos de carbono densamente compactados numa grade de duas dimensões. É um ingrediente para materiais de grafite de outras dimensões, como fulerenos 0D, nanotubos 1D ou grafite 3D.
O termo grafeno foi proposto como uma combinação de grafite e o sufixo -eno por Hanns-Peter Boehm.
In Wikipedia.
Esta nova abordagem tem o potencial de incrementar a densidade volumétrica de energia dos iões de lítio das baterias em cerca de 1,8x, segundo informações da Samsung à publicação Phys.org.
O Instituto da responsabilidade da Samsung (SAIT) fabricaram material do ânodo fazendo crescer grafeno na superfície do silício sem formar carbeto de silício. O novo material tem quatro vezes a capacidade do grafite comercial. A pesquisa foi inicialmente detalhada no jornal Nature Communications.
Anteriormente os investigadores tentaram usar o silício para obter li-ion mais duradouro, devido à sua densidade e capacidade de manter a carga, mas o ânodo expande-se com a adição de lítio. Para combater esse efeito inútil, quando usado em dispositivos pequenos (e aqui o foco são claramente os smartphones e smartwatches), a equipa SAIT desenvolveu um mecanismo de deslizamento sobre a camada de grafeno que “acomoda a expansão do volume do silício enquanto exerce uma força de aperto que ajuda a manter a integridade das partículas de silício durante a expansão do volume.”
O grafeno sem carboneto foi desenvolvido com um processo de deposição química de vapor, onde incluíram a utilização de um oxidante suave, como relata a Phys.org. O grafeno também ajudou a impedir que o silício partisse ao longo do tempo.
Apesar de descobrir um processo, os investigadores ainda não encontraram uma forma de fabricar o grafeno sem carboneto em quantidades maciças. A tentativa de provar que algo novo não só funciona melhor, mas também é confiável para comercialização não é tarefa fácil, disse um responsável da SAIT.
O maior obstáculo à realização do pleno potencial da aplicação do grafeno é actualmente o alto custo e a baixa confiabilidade para a produção e fabricação em grande escala, no entanto, a equipa aqui está a trabalhar arduamente para que isso aconteça.
Referiu um representante do SAIT.
Estão a ser dados passos mais firmes na utilização do grafeno. A Samsung há anos que investiga este componente não só na área das baterias mas também dos compostos para os ecrãs, por este ser flexível, duradouro e com um potencial ainda sem limite conhecido.