Nova bateria armazena 10 vezes mais energia
Brasil - Novas Tecnologias - Ciência
Se depender de uma equipe de engenheiros da Universidade de Northwestern (EUA), em breve o mundo vai poder confiar em baterias que vão permitir o uso de smartphones por dias até que necessitem de recarga. O time de pesquisadores liderados pelo Professor Harold Kung já encontrou uma maneira de tornar as baterias de íon-lítio, a usada em celulares e outros gadgets, mais eficientes que as atuais.
Para entender melhor o processo: baterias são recarregadas quando uma reação química envia íons de lítio, através do eletrólito (substância responsável pela condução de eletricidade), do polo positivo (cátodo) da bateria para o negativo (ânodo). Durante o uso, quando o celular está ligado, por exemplo, os íons percorrem o trajeto inverso.
As baterias disponíveis hoje no mercado sofrem com dois problemas. Um deles está na capacidade de reter a carga, determinada pela quantidade de íons de lítio que podem ser armazenados no polo negativo da bateria, região na qual, por ora, o time focou a pesquisa. A extremidade é feita com camadas de um material chamado grafeno, um tipo de composto de carbono que acomoda apenas um íon de lítio para cada seis átomos.
A outra limitação está na velocidade com a qual tais íons percorrem o trajeto do eletrólito até o ânodo. Essa agilidade influencia diretamente no tempo que uma bateria demora até que esteja completamente carregada e é determinada pelo formato das camadas de grafeno - folhas ultrafinas, porém compridas demais.
O trabalho da equipe de engenheiros se concentrou em explorar o uso do silício nas folhas de grafeno, pois o composto é capaz de armazenar mais íons de lítio. Ele foi usado como espécie de “recheio” entre as camadas e, apesar do comportamento instável que o sílicio apresentou durante o processo de carregamento da bateria, ajudou a deixar a estrutura mais flexível. Para “encurtar” o caminho entre polos, a fim de aumentar a velocidade de recarga, a equipe perfurou a estrutura de grafeno e silício, técnica que deu aos íons mais rapidez e aumentou a durabilidade de uma carga em mais de 10 vezes em relação às baterias atuais.
O próximo passo da equipe do Professor Kung é observar se tais modificações realizadas no ânodo podem ser tão eficientes do outro lado, no polo positivo. Se a conclusão for “sim”, podemos celebrar o fim da incômoda angústia do celular descarregado.
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