Possui um laptop, telefone ou wearable fabricado em algum momento depois de meados dos anos 90? Provavelmente, a bateria recarregável interna usa tecnologia de íon de lítio. As baterias de íon-lítio passaram a dominar o mercado de eletrônicos devido à sua densidade de energia e economia. Mas a tecnologia tem suas desvantagens terríveis; como evidenciado pela explosão de telefones e laptops, aviões encalhados e acidentes de carro ardentes, as baterias de íon-lítio poderiam ser muito mais seguras.
Esse foi o foco de um estudo recente da Universidade de Stanford descrito na revista Comunicações da Natureza. A equipe, liderada pelo professor associado de Ciência e Engenharia de Materiais em Stanford Yi Cui, trabalhou para desenvolver uma bateria “inteligente” de íons de lítio que detecta problemas antes que se tornem explosivos.
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Cada bateria, de íon de lítio ou não, contém um ânodo com carga negativa e um cátodo com carga positiva. Mantidos separados por uma fina fatia de polímero, eles trabalham para gerar eletricidade a partir dos íons do eletrólito que viajam entre eles. As coisas começam a dar errado, Cui
O processo é indetectável em baterias convencionais de íons de lítio, mas Cui e sua equipe desenvolveram um mecanismo de monitoramento que utiliza um polímero de separação “mais inteligente”. Ao adicionar uma camada microscópica de cobre em um lado do polímero, eles conseguiram medir a diferença de tensão entre o ânodo e o separador, que diminui à medida que os dendritos se movem em direção ao cátodo.
De forma encorajadora, Cui disse que o desenvolvimento da equipe é independente de materiais. “Ele funcionará em qualquer bateria que exija a detecção de um curto-circuito antes de explodir”, disse ela.
Denys Zhuo, co-autor principal do estudo, disse que um refinamento adicional do método poderia ganhar tempo crucial em cenários de missão crítica. “Quando você vê fumaça ou incêndio, é necessário desligar [a bateria] imediatamente. Você pode não ter tempo para escapar. Se você quiser errar por ser mais seguro, poderá colocar a camada de cobre mais próxima do ânodo. Isso permitiria que você soubesse ainda mais cedo quando é provável que uma bateria falhe.”
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Embora o custo de implementação possa dificultar a adoção da tecnologia da equipe, não se surpreenda se o seu futuro smartphone, carro elétrico ou wearable avisar quando você deve jogar fora a bateria.
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