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Cientistas criam bateria com autoaquecimento que funciona mesmo a -30 ºC

·2 min de leitura

Pesquisadores da Penn State University, nos EUA, desenvolveram uma bateria de lítio que funciona em baixas temperaturas. Mesmo sendo congeladas a -30 °C, essas células de energia conseguem se autoaquecer em apenas 30 segundos, sem desgastar ou perder sua capacidade de armazenamento.

A tecnologia, que promete acabar com o problema de utilização de carros elétricos em regiões com temperaturas abaixo de zero, deve ser adotada em grande escala durante os Jogos Olímpicos de Inverno de 2022, realizados em Pequim, na China. A ideia é usar as novas baterias em todos os veículos elétricos da cidade olímpica.

“Esta bateria inovadora, desenvolvida para operar em qualquer tipo de clima, resolve completamente o problema de ineficiência em baixas temperaturas das células de lítio, sejam elas de fosfato de ferro-lítio, ternárias, ou em estado sólido”, explica o professor de ciência dos materiais Wang Chaoyang, autor principal do estudo.

Autoaquecimento

Segundo os pesquisadores, as baterias climatizadas não apresentam aumento na inflamabilidade do eletrólito nem alterações na estabilidade térmica do material do eletrodo. Uma folha de níquel de apenas 10 mícrons de espessura, instalada dentro da célula de energia, funciona com um gerador de calor.

Esquema de funcionamento das baterias climatizadas (Imagem: Reprodução/Penn State University)
Esquema de funcionamento das baterias climatizadas (Imagem: Reprodução/Penn State University)

Para regular a temperatura da bateria conforme a necessidade, os cientistas usaram a própria energia da célula e um interruptor. Esse dispositivo possui uma interface controlável, garantindo que a bateria alterne entre temperaturas extremas em apenas alguns segundos, sem prejudicar seu desempenho elétrico.

“Adicionar um pedaço de folha de níquel pode parecer simples, mas o processo de exploração por trás disso não foi nada fácil. Testamos todos os tipos de materiais, alguns tinham pouca segurança, enquanto outros possuíam baixa eficiência de conversão de energia, funcionando bem apenas no laboratório”, acrescenta Chaoyang.

Carros voadores

Com base no princípio de regulação térmica, os cientistas criaram baterias maiores, que podem ser totalmente carregadas em apenas 10 minutos. Para os pesquisadores, a reposição rápida de energia também é fundamental no processo de desenvolvimento de veículos voadores mais seguros.

Carros voadores precisam de baterias confiáveis que carreguem rápido (Imagem: Divulgação/HT Aero)
Carros voadores precisam de baterias confiáveis que carreguem rápido (Imagem: Divulgação/HT Aero)

A mesma tecnologia que faz com que as baterias funcionem em baixas temperaturas consegue armazenar altas densidades de energia graças ao sistema de variação térmica. Além disso, essas baterias são muito duráveis, com uma vida útil aproximada de duas mil cargas rápidas.

“Carros voadores têm requisitos muito altos de baterias, que precisam ser recarregadas rapidamente após cada pouso, além de manter uma segurança confiável durante o voo. Nossos experimentos confirmaram que já é possível ter uma bateria que funciona em qualquer temperatura, carregando em apenas alguns minutos”, encerra Wang Chaoyang.

Fonte: Canaltech

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