Nova bateria de lítio pode diminuir pela metade preço de carros elétricos

Baterias representam praticamente metade do preço dos veículos, mas nova pesquisa sabe como mudar isso.

Um dos grandes desafios da indústria de carros elétricos são as baterias. Os dispositivos precisam ser eficientes e duradouros — e, quando são, acabam ficando caros, o que torna os eletrificados mais salgados do que suas versões a combustão. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, têm uma solução que melhora a eficiência da bateria ao mesmo tempo que a torna mais barata.

O segredo está em um novo cátodo de baixo custo em estado sólido, que promete revolucionar não só o setor de carros elétricos, mas outras baterias de armazenamento em larga escala no geral.

Zhantao Liu, autor principal do estudo, durante o processo de produção da bateria

Nova bateria promete mudar setor de carros elétricos

Aumentar eficiência e diminuir preço do dispositivo é uma das metas do setor de carros elétricos. Para se ter uma ideia, atualmente 50% do custo total de um eletrificado está na bateria de íons de lítio.

Essas peças não são exatamente novas e já eram usadas em eletrônicos pessoais, como smartphones e notebooks. O problema está no armazenamento de energia em larga escala, acentuado pelos esforços de eletrificação (principalmente no setor automotivo).

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A pesquisa da Georgia Tech promete um avanço nesse sentido através de um cátodo de baixo custo desenvolvido pela própria equipe. O objetivo é melhorar o desempenho das baterias de íons de lítio por um preço mais barato.

Como lembrou o TechXplore, o cátodo é uma célula eletroquímica que afeta o desempenho, energia, eficiência e vida útil de uma bateria. No caso da pesquisa atual, o material usado é o cloreto de ferro, que custa cerca de 1 a 2% dos componentes usados normalmente para a mesma finalidade.

Estrutura do cloreto de ferro, que possibilitou baratear bateria

Como funciona a bateria

As baterias de íons de lítio têm capacidade para mais energia em pacotes menores. O problema está no preço: ela usa metais considerados semipreciosos, como cobalto e níquel, o que encarece o produto final (como os carros elétricos).

A indústria já está se mobilizando para encontrar alternativas. Até agora, quatro novos cátodos sólidos foram comercializados com sucesso, com a invenção da equipe de Geórgia sendo o quinto.

Veja as vantagens:

• Enquanto baterias de íons de lítio usam eletrólitos líquidos para armazenar energia e desencadear a liberação, as mesmas baterias em estado sólido usam eletrólitos sólidos;

• Na prática, isso aumenta a eficiência e a confiabilidade do produto, já que a versão líquida pode vazar e incendiar;

• As baterias de lítio em estado sólido ainda estão em desenvolvimento, mas prometem uma melhora considerável nos dispositivos;

• No caso da pesquisa atual, o cátodo de cloreto de ferro usa um eletrólito sólido e um ânodo de lítio metálico;

• Nos testes, o material mostrou um desempenho tão bom ou melhor que os cátodos mais caros, sem contar uma voltagem operacional mais alta.

O que isso significa para os carros elétricos?

Segundo os pesquisadores, a composição da bateria tem um custo de 30% a 40% das baterias de íons de lítio atuais. Ou seja, menos da metade.

Hailong Chen, líder do estudo, explicou as vantagens para o setor de carros elétricos (e outros setores):

Isso não só poderia tornar os carros elétricos muito mais baratos do que os carros de combustão interna, mas também forneceria uma nova e promissora forma de armazenamento de energia em larga escala, aumentando a resiliência da rede elétrica. Além disso, nosso cátodo melhoraria muito a sustentabilidade e a estabilidade da cadeia de suprimentos do mercado de elétricos.

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O dispositivo da equipe ainda está passando por refinamentos em laboratório, mas não deve demorar tanto tempo para chegar ao mercado. Para Chen, a tecnologia pode estar a menos de cinco anos de viabilidade comercial para aplicação em carros elétricos. (olhardigital)