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Bateria de eletrólito sólido promete triplicar a autonomia dos automóveis elétricos
Paulatinamente, as tecnologias dedicadas aos elétricos evoluem e projetam num futuro próximo avanços nas baterias de eletrólito sólido. Estas perspetivam um aumento das capacidades e a autonomia dos futuros VE. Mil quilómetros será suficiente?
Uma equipa de investigadores da Western University (Canadá) e da Universidade de Maryland (EUA) desenvolveu um novo componente essencial para as baterias dos automóveis elétricos. Esta descoberta, descrita em pormenor na revista Nature Nanotechnology, poderá tornar possível percorrer distâncias muito mais longas com um único carregamento, aumentando a densidade e a eficiência energética das baterias.
Embora todos nós gostássemos de ter as baterias milagrosas que vemos nas notícias de vez em quando, a realidade é que elas têm de passar por um processo de desenvolvimento em que muitas ainda estão a dar os primeiros passos e outras estão um pouco mais adiantadas. Mas é evidente que a viagem está em curso e é agora uma questão de tempo para ver quem consegue chegar primeiro na corrida para lançar baterias com densidade energética, seguras, duráveis e economicamente competitivas.
Eletrólito sólido inovador para baterias de lítio-metal (LMB)
Este componente-chave, baseado num material chamado β-Li3N (nitreto de lítio), representa um avanço para as baterias de lítio-metal de estado sólido, ultrapassando o desempenho das baterias de lítio convencionais.
Este novo componente permite que os veículos elétricos tenham uma autonomia de mais de 1000 quilómetros, graças a uma densidade de energia de até 500 Wh/kg, de acordo com um estudo publicado em 25 de novembro de 2024 na revista Nature Nanotechnology.
O maior desafio para as baterias de lítio-metal de estado sólido é criar um eletrólito de estado sólido (SSE) que seja seguro, fiável e eficiente. Os eletrólitos sólidos são fundamentais para substituir os líquidos inflamáveis nas baterias convencionais, tornando as baterias de eletrólito sólido mais seguras e capazes de suportar densidades de energia mais elevadas.
Os investigadores desenvolveram um eletrólito sólido que facilita o movimento dos iões de lítio. Isto reduz as barreiras energéticas e aumenta a quantidade de iões de lítio em movimento, melhorando a eficiência da bateria. Este material permite uma condutividade iónica excecional, atingindo valores mais elevados do que os eletrólitos convencionais, o que permite um recarregamento muito mais rápido.
Além disso, este material é particularmente adequado para o lítio, pois evita a formação de dendritos (estruturas que podem causar falhas na bateria).
Com este avanço, a bateria oferece uma condutividade iónica excecional e mantém-se estável mesmo após mais de 4000 ciclos de carga e descarga, com níveis de corrente até 45 mA/cm², permitindo uma utilização mais rápida e eficiente da bateria. Isto reduz o risco de falhas durante uma utilização intensiva, explicam também os investigadores cujo trabalho foi revelado pela Interesting Engineering.
Os investigadores fabricaram este material utilizando um processo denominado “moagem de alta energia”, que consiste em introduzir um número preciso de “buracos” (vacâncias) na estrutura cristalina do material. Este método melhora significativamente as suas propriedades, em particular a sua condutividade iónica. Isto otimiza o seu desempenho, tornando as baterias de lítio-metal em estado sólido mais adequadas para utilizações em grande escala, nomeadamente em aplicações comerciais.
Utilizando este novo material, os investigadores conceberam baterias equipadas com ânodos de lítio metálico e cátodos de LiCoO₂ (LCO) ou NCM83 ricos em Ni. Estas baterias mostraram uma estabilidade notável, retendo mais de 92% da sua capacidade após 3.500 ciclos de carga/descarga, o que se poderia traduzir num carro com uma autonomia real de 500 km, mantendo a sua bateria em grande parte intacta após 1,7 milhões de km.
O seu desempenho foi igualmente testado a altas densidades de corrente, permitindo uma carga/descarga rápida, até cinco vezes a capacidade da bateria numa hora, sem perda de desempenho graças à sua poderosa capacidade de dissipação de calor.
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Promissor, não só para os carros , mas para tudo
Sim… daqui a 20 anos…
Estes “revelações ” e “novidades ” estou a ovir há 20 anos. Nunca nada se concretizou.
Não ouviu, há 20 anos não se falava em baterias de estado sólido.
Olhe que não meu rapaz…
The first inorganic solid-state electrolytes were discovered by Michael Faraday in the nineteenth century, these being silver sulfide (Ag2S) and lead(II) fluoride (PbF2).[9] The first polymeric material able to conduct ions at the solid-state was PEO, discovered in the 1970s by V. Wright. The importance of the discovery was recognized in the early 1980s.[10][11]
However, unresolved fundamental issues remain in order to fully understand the behavior of all-solid batteries, especially in the area of electrochemical interfaces.[12] In recent years the needs of safety and performance improvements with respect to the state-of-the-art Li-ion chemistry are making solid-state batteries very appealing and are now considered an encouraging technology to satisfy the need for long range battery electric vehicles of the near future.
Lá por ter sido descoberto não quer dizer que de tenha investido no seu desenvolvimento, isso começou há cerca de 10 anos.
JL: mentiras.
Sim, mentiras, basta ver que o desenvolvimento e pesquisa por estas baterias só começou em 2010, até lá se se falava em electrólitos sólidos mas não em soluções de baterias.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Solid-state_battery
Foi a partir desta altura que se ganhou o interesse nelas, por isso duvido que tenha ouvido falar delas antes desta altura.
Semana sim, semana não sai uma notícia sobre baterias, é difícil toma-las a sério agora.
Idem. Desde o meu primeiro WP. Já lá vao mais de 10anos, mas a esperança é a ultima a morrer eheh
Não era o hidrogénio que era o futuro ? Já lá vão 180 anos.
O que nos vale são as inovações e desenvolvimentos dos ICE nos últimos anos senão ainda estava tudo a utilizar tecnologias antiquadas.
O problema.a não está na autonomia das baterias mas está mesmo na geração de energia em quantidades suficientes. Actualmente o mundo do não tem capacidade nem para 50% do mundo trocar por elétrico. De que vale temos carros elétricos se depois não temos população para os usar
Qual é o aumento de consumo de energia se o mundo trocar 50% para eléctrico ?
Sobre a população não entendi, eles são para ET’s ?
Basta ver que desde o aparecimento da electricidade a capacidade tem sido sempre a mesma.