Bateria de lítio pode diminuir pela metade preço de carros elétricos

Um dos maiores desafios que a indústria de carros elétricos enfrenta são as baterias. Os dispositivos precisam ser eficientes e duradouros — e, quando o são, acabam sendo caros, o que torna os eletrificados mais caros que suas versões a combustão. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, têm uma solução que melhora a eficiência da bateria e ao mesmo tempo a torna mais barata.

O segredo está em um novo cátodo de estado sólido de baixo custo, que promete revolucionar não apenas o setor de carros elétricos, mas outras baterias de armazenamento de grande escala em geral.

Nova bateria promete mudar o setor de carros elétricos

Aumentar a eficiência e reduzir os preços dos dispositivos é um dos objetivos do setor de carros elétricos. Para se ter uma ideia, atualmente 50% do custo total de um veículo eletrificado está na bateria de íons de lítio.

Essas peças não são exatamente novas e já eram utilizadas em eletrônicos pessoais, como smartphones e notebooks. O problema reside no armazenamento de energia em grande escala, acentuado pelos esforços de electrificação (particularmente no sector automóvel).

O Pesquisa tecnológica da Geórgia promete avanços nesse sentido por meio de um cátodo de baixo custo desenvolvido pela própria equipe. O objetivo é melhorar o desempenho das baterias de íons de lítio a um preço mais barato.

Como o TechXploreo cátodo é uma célula eletroquímica que afeta o desempenho, a energia, a eficiência e a vida útil de uma bateria. No caso da pesquisa atual, o material utilizado é o cloreto de ferro, que custa cerca de 1 a 2% dos componentes normalmente utilizados para a mesma finalidade.

Como funciona a bateria

As baterias de íon de lítio têm capacidade para mais energia em embalagens menores. O problema é o preço: utiliza metais considerados semipreciosos, como cobalto e níquel, o que encarece o produto final (como os carros elétricos).

A indústria já está se mobilizando para encontrar alternativas. Até agora, quatro novos cátodos sólidos foram comercializados com sucesso, sendo a invenção da equipe da Geórgia a quinta.

Veja as vantagens:

• Enquanto as baterias de íon-lítio usam eletrólitos líquidos para armazenar energia e desencadear a liberação, as mesmas baterias de estado sólido usam eletrólitos sólidos;
• Na prática, isso aumenta a eficiência e a confiabilidade do produto, pois a versão líquida pode vazar e pegar fogo;
• As baterias de lítio de estado sólido ainda estão em desenvolvimento, mas prometem uma melhoria considerável nos dispositivos;
• No caso da pesquisa atual, o cátodo de cloreto de ferro utiliza um eletrólito sólido e um ânodo metálico de lítio;
• Nos testes, o material apresentou desempenho tão bom ou melhor que os cátodos mais caros, sem falar na tensão de operação mais alta.

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O que isso significa para os carros elétricos?

Segundo os pesquisadores, a composição da bateria custa de 30% a 40% das atuais baterias de íon-lítio. Em outras palavras, menos da metade.

Hailong Chen, líder do estudo, explicou as vantagens para o setor de carros elétricos (e outros setores):

Isto não só poderia tornar os carros eléctricos muito mais baratos do que os carros de combustão interna, mas também proporcionaria uma nova forma promissora de armazenamento de energia em grande escala, aumentando a resiliência da rede eléctrica. Além disso, o nosso cátodo melhoraria enormemente a sustentabilidade e a estabilidade da cadeia de abastecimento do mercado eléctrico.

Hailong Chen, líder do estudo

O aparelho da equipe ainda passa por refinamentos em laboratório, mas não deve demorar tanto para chegar ao mercado. Para Chen, a tecnologia pode estar a menos de cinco anos da viabilidade comercial para aplicação em carros elétricos.