da Samsung explodindo smartphone Galaxy Note 7 pode ter sido o exemplo mais infame, mas muitos dispositivos que dependem de baterias de iões de lítio tiveram a sua quota-parte de incidentes com combustíveis. Embora estatisticamente raro, este é um dos riscos da tecnologia de iões de lítio; frequentemente causado por problemas com o separador de polietileno permeável que mantém os componentes do cátodo e do ânodo da bateria separados.
Uma nova pesquisa da Universidade de Michigan poderia ajudar a criar baterias mais seguras e menos combustíveis, no entanto - e pode fazê-lo ao mesmo tempo que duplica a produção das atuais células de íons de lítio e sem ocupar mais espaço.
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“Desenvolvemos e demonstramos uma abordagem eficaz para permitir uma nova tecnologia de bateria que utiliza um eletrólito cerâmico sólido em vez de um líquido”, Jeff Sakamoto, professor associado de Engenharia Mecânica da Universidade de Michigan, disse à Digital Trends. “Esta cerâmica é única devido à sua estabilidade contra o metal lítio e alta condutividade à temperatura ambiente. Esses dois atributos permitem o uso de ânodos metálicos de lítio, o que poderia dobrar a densidade de energia em comparação com a tecnologia de íons de lítio. Historicamente, o desempenho do íon de lítio aumentou alguns por cento ao ano nas últimas duas décadas. Além disso, o desempenho do íon de lítio está atingindo o pico de cerca de 600 watts-hora por litro. Esta bateria permitiria uma melhoria de 100% na densidade de energia.”
Nos testes, o eletrólito cerâmico não mostrou degradação visível após ciclos de longo prazo, um problema que pode eventualmente matar baterias normais de íons de lítio. A tecnologia também pode levar a tempos de carregamento significativamente mais rápidos.
Mas será que isso poderia realmente eliminar completamente o risco de explosão das baterias? Embora possa fazer uma diferença “dramática”, Sakamoto reconheceu que mais pesquisas precisam ser feitas. “Nosso eletrólito cerâmico é produzido a 1.000 [-graus] Celsius no ar”, continuou ele. “Não é combustível. No entanto, o lítio metálico também é reativo, mas não inflamável. Estamos realizando testes para quantificar a segurança das baterias à base de lítio metálico e reconhecemos que o lítio metálico também pode representar riscos à segurança.”
A próxima fase da pesquisa envolve o desenvolvimento de um processo de fabricação. Espera-se que isto possa ser demonstrado daqui a pouco menos de um ano, em julho de 2019. “Esperamos ter um processo em escala pré-piloto em vigor até então”, disse Sakamoto. “Ainda existem muitos desafios, mas estamos progredindo e aprendendo muito ao longo do caminho.”
Um artigo descrevendo o trabalho foi publicado recentemente no Journal of Power Sources.
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