Esta é a primeira bateria de silício-ar que dura mais de 1000 horas

Por , 12 de August de 2016 a las 19:00
Esta é a primeira bateria de silício-ar que dura mais de 1000 horas
Futuro

Esta é a primeira bateria de silício-ar que dura mais de 1000 horas

Por , 12 de August de 2016 a las 19:00

Uma equipe de cientistas do IEK de Jülich, Alemanha, descobriu um método para criar baterias de silício-ar com pelo menos 1000 horas de vida útil

A procura de uma alternativa ao íon-lítio, que compõe a maior parte das baterias em eletrônica de consumo usadas na atualidade, é constante. O silício-ar é uma das possibilidades e, desde agora, mais ainda, pois uma equipe de cientistas do Instituto de Pesquisa da Energia e do Clima (EIK) de Jülich criou uma bateria com uma vida útil de mais de 1000 horas. Um pequeno passo para que esta tecnologia possa significar algo no futuro.

Resulta que o silício-ar conta com algumas vantagens com respeito ao íon-lítio, como uma maior densidade energética. Além do mais, o silício é um elemento abundante na crosta terrestre (o segundo, depois do oxigênio), pelo que é barato e não é prejudicial para o meio ambiente.

O inconveniente destas baterias é que têm uma vida útil pobre. Por que? Os cientistas que se dedicam a este campo estão tratando de descobrir. Até agora não se sabia se o problema estava no eletrodo baseado no ar, se se formava uma capa protetora ao redor do ânodo de silício ou se o eletrólito empregado é o correto.

Tomando esta última via, modificando o eletrólito, se conseguiu incrementar a vida útil da bateria de silício-ar a algumas centenas de horas. O problema era que o novo eletrólito saía caro, pelo que os custos saíam disparados e a tecnologia deixava de ser uma alternativa viável ao íon-lítio.

No EIK da cidade de Jülich, na região alemã de Renania, ao oeste do país, os pesquisadores se concentraram também no eletrólito. Mas no lugar de mudar sua composição, optaram por criar um sistema que preenchesse o eletrólito da bateria, pois sua hipótese era que este era consumido com os ciclos de carga.

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Com este simples movimento conseguiram que sua bateria de silício-ar funcionasse durante 1.100 horas. Quando se deteve a culpa era do ânodo, não do eletrólito. Nem precisa dizer que ainda há muito por melhorar, mas já é uma caminho que se abre.

Em busca da fórmula mágica para criar melhores baterias

Entre as pesquisas que se realizam em torno às baterias estão aquelas que estudam as possibilidades do lítio-ar. O que fazem aqui é tomar o mesmo elemento que compõe a maiora das baterias atuais, o lítio, e usar o oxigênio do ar no lugar de incorporar um oxidante interno. Desta maneira, a densidade energética é maior.

Ainda que este modelo tem desafios ainda por solucionar, como sua estabilidade ou impedir que o ânodo reaja com o eletrólito, parte do conceito se transpõe às baterias de silício-ar. Resulta que o silício é outro dos elementos com os que se experimentou para cumular energia. Algumas prometedoras pesquisas mostravam resultados surpreendentes, com tempos de carga de apenas dez minutos para uma bateria de tamanho padrão em eletrônica de consumo ou uma duração significativamente superior à conhecida.

Imagens: TechStage e Forschungszentrum Jülich

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