As baterias recarregáveis são usadas em muitos produtos diferentes que usamos hoje – tudo, desde nossos computadores e celulares nossos carros têm baterias dentro. Uma das principais áreas de pesquisa está em novas tecnologias de baterias que aumentarão o tempo de funcionamento de dispositivos elétricos e tornarão as baterias mais seguras.
Baterias recarregáveis de íon de lítio estão no mercado há muito tempo e são propensos a problemas. As baterias, por exemplo, foram a causa de um recall massivo há vários anos, depois de superaquecerem os notebooks, o que por sua vez causou incêndios. Uma das novas tecnologias de baterias mais promissoras que estão sendo pesquisadas é baterias de zinco-ar.
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Estas baterias são mais baratas e têm uma capacidade significativamente maior de armazenamento de energia do que as baterias de iões de lítio existentes. Fisorg relata que a bateria média de íons de lítio armazena apenas um terço da energia que as baterias de zinco-ar são capazes de armazenar e custam cerca de duas vezes mais que as baterias de zinco-ar.
Uma empresa suíça chamada Revolta planeja lançar uma bateria de zinco-ar no próximo ano. A princípio, as baterias serão pequenas unidades que serão utilizadas em aparelhos auditivos. Mais tarde, as baterias chegarão em formatos maiores para telefones celulares e, muito mais tarde, a bateria de zinco-ar chegará aos veículos elétricos.
A bateria de zinco-ar foi desenvolvida por uma empresa chamada SINTEF na Noruega e a ReVolt foi formada para comercializar a bateria. Em uma bateria de zinco-ar, o oxigênio do ar ambiente é usado para gerar corrente. O ar é usado como eletrodo e a bateria contém um eletrólito e um eletrodo de zinco em um invólucro que é poroso e permite a entrada de ar. A bateria de zinco-ar é muito mais segura do que as baterias de íon de lítio porque não há materiais voláteis dentro da bateria que possam pegar fogo.
A bateria de zinco-ar produz eletricidade quando o eletrodo de ar é descarregado com a ajuda de catalisadores que produzem íons hidroxila no eletrodo aquoso. O eletrodo de zinco então é oxidado e libera elétrons para formar uma corrente elétrica. Quando a bateria é recarregada, o processo acontece ao contrário e o oxigênio é liberado no eletrodo de ar.
O desafio para os pesquisadores foi desenvolver um método onde o eletrólito do ar não fosse desativado no ciclo de recarga a ponto de a reação de oxidação desacelerar ou parar. A desaceleração ou interrupção da reação de oxidação reduziu o número de vezes que a bateria de zinco-ar poderia ser recarregada.
Fisorg relata que protótipos da bateria zinco-ar foram testados em mais de cem ciclos de carga e descarga. A ReVolt espera aumentar o número de ciclos de carga e descarga para a faixa de 300 a 500. Esse número tornaria as baterias úteis para celulares e outros itens eletrônicos que são recarregados com frequência.
As baterias zinco-ar nas quais a ReVolt está trabalhando também estão sendo desenvolvidas para uso futuro em veículos elétricos. Antes que esse ponto possa ser alcançado, as baterias devem atingir o ponto de serem capazes de suportar até 10.000 ciclos de carga.
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