A duração da bateria tem sido um dos maiores gargalos nos aparelhos modernos, desde telefones até wearables. Agora, os pesquisadores desenvolveram um novo design de bateria de íons de lítio que pode mudar isso drasticamente sem sacrificar a durabilidade.
O que há de tão impressionante nesta nova tecnologia de bateria?
Pesquisadores do Universidade de Surrey desenvolveram um novo tipo de ânodo de bateria de íon de lítio que pode armazenar significativamente mais energia do que os designs tradicionais. Baseia-se na tecnologia existente de baterias de silício-carbono, sendo a principal melhoria a forma como utiliza o silício.
Embora as baterias de silício-carbono existentes sejam muito mais densas em energia do que as baterias convencionais de íon-lítio, elas apresentam uma grande desvantagem. O silício usado nos eletrodos pode armazenar mais energia, mas também se expande e racha com o tempo, levando a uma rápida degradação.
Para resolver isso, a equipe desenvolveu uma nova estrutura chamada “Nanotubo de Silício-Carbono Verticalmente Integrado”. Utiliza um andaime flexível feito de nanotubos de carbono revestidos com silício, permitindo que o materials se expanda e contraia sem quebrar.
A bateria resultante pode armazenar mais de 3.500 mAh por grama, em comparação com cerca de 370 mAh das baterias tradicionais baseadas em grafite. É daí que vem a afirmação “até nove vezes mais energia”.
Além de aumentar a capacidade, o novo design permanece estável durante repetidos ciclos de carga, algo que tem sido um grande desafio para baterias de alta capacidade.
Por que esse novo design é importante?
As baterias de silício-carbono não são exatamente novas e já oferecem um grande salto em relação à tecnologia tradicional de íons de lítio. No entanto, grandes fabricantes como Apple e Samsung têm evitado a tecnologia até agora devido a questões de confiabilidade.
A expansão e contração repetidas nas baterias de silício-carbono existentes podem causar danos a longo prazo, afetando a vida útil, o desempenho e a segurança da bateria. Para empresas que enviam milhões de dispositivos, esse tipo de inconsistência é um obstáculo.
Este novo design resolve esse problema, tornando as baterias mais estáveis. Se funcionar conforme o esperado fora do laboratório, poderá remover um dos maiores obstáculos que impedem a Apple e a Samsung de adotar baterias de silício-carbono. Isso poderia eventualmente levar a smartphones e wearables que duram significativamente mais tempo sem comprometer a confiabilidade.
