Pesquisadores da Universidade do Estado da Pensilvânia, nos EUA, afirmam ter criado a bateria que vai acabar com a chamada "ansiedade de autonomia" dos carros elétricos. A ansiedade de autonomia se refere ao medo de rodar até o limite das baterias e ficar sem energia antes de poder recarregar um veículo elétrico.
"Nós desenvolvemos uma bateria muito inteligente para o mercado de massa dos veículos elétricos com paridade de custo em relação aos veículos com motor a combustão," disse o professor Chao-Yang Wang. "Acabou a ansiedade de autonomia, e esta bateria é viável." A grande promessa da nova bateria, baseada em uma mistura de lítio e fosfato de ferro, é que ela pode ser recarregada em 10 minutos. Mas ela também é menor e pode fornecer até 40 kW/h.
Bateria com autoaquecimento
Os ganhos foram possíveis garantindo que a bateria possa chegar rapidamente, e com segurança, a uma temperatura operacional de 60 ºC, seja no uso, seja na recarga.
A bateria usa um mecanismo de autoaquecimento feito com uma fina folha de níquel. Uma das extremidades da folha é conectada ao terminal negativo e a outra estende-se para fora da célula de energia, criando um terceiro terminal.
Conforme os elétrons fluem, eles aquecem rapidamente a folha de níquel, que funciona como uma resistência elétrica, que então aquece o interior da bateria. Quando a temperatura interna da bateria atinge 60 ºC, um interruptor se abre, desligando a resistência, e a bateria está pronta para carga ou descarga rápidas.
Sem cobalto
O principal ganho desse autoaquecimento é se livrar da deposição irregular de lítio no polo negativo, o que pode gerar os chamados dendritos, que causam curtos-circuitos e podem fazer a bateria se incendiar.
Além disso, a equipe afirma que o uso deste método de autoaquecimento permite usar materiais de baixo custo para o catodo e o anodo da bateria, além de um eletrólito de baixa voltagem, mais seguro.
O catodo (positivo) é composto de fosfato de ferro-lítio, que é termicamente estável e não contém nenhum dos materiais caros e críticos, como o cobalto, usados nas baterias atuais. O anodo (negativo) é feito de grafite de partículas muito grandes, um material seguro, leve e barato.
"Esta bateria tem peso, volume e custo reduzidos," disse Wang. "Estou muito feliz que finalmente encontramos uma bateria que beneficiará o mercado de massa de consumo [de veículos elétricos]."
Bibliografia: Artigo: Thermally modulated lithium iron phosphate batteries for mass-market electric vehicles Autores: Xiao-Guang Yang, Teng Liu, Chao-Yang Wang Revista: Nature Energy