Bateria de lítio metálico com mais de 500 Wh/kg desenvolvida
As baterias atuais dos carros elétricos normalmente têm uma densidade de energia de 200 a 250 Wh/kg, o que já é um valor comparativamente alto. Os sistemas domésticos de armazenamento de energia têm, na melhor das hipóteses, metade desse valor.
No entanto, uma bateria com uma capacidade viável de talvez 70 watts-hora pesa cerca de 300 kg (660 lbs). Uma maior densidade de energia poderia, portanto, economizar uma enorme quantidade de massa, o que, por sua vez, reduziria o consumo e aumentaria a dinâmica de direção.
A bateria apresentada pela Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) em Hefei, com uma densidade de energia de 505,9 Wh/kg, poderia, portanto, economizar 150 kg (330 lbs) de lastro de uma só vez.
Apenas para comparação: a densidade de energia da gasolina e do diesel é de cerca de 10.000 Wh/kg. No entanto, a eficiência do motor de combustão é consideravelmente pior e, uma vez queimado o combustível, ele não pode ser simplesmente recarregado.
Distâncias moleculares ajustadas
No entanto, esse valor elevado é possível com uma bateria de lítio-metal, que em experimentos anteriores ficou longe de sobreviver a 50 ciclos de carga. De acordo com o estudo, os experimentos anteriores nessa área tinham como objetivo aumentar a concentração do eletrólito.
A estrutura da nova bateria, que a 500 Wh/kg sobreviveu a 130 ciclos com pouca perda de capacidade, é significativamente diferente. Com apenas 400 Wh/kg, ainda significativamente maior do que as células de baterias comerciais, foram alcançados mais de 300 ciclos de carga.
Em vez do concentrado usual com íons de lítio, ânions e outras partículas inorgânicas, é usada uma estrutura compacta com um grande número de íons de lítio, que transporta os elétrons juntos e também os entrega ao ânodo em pacotes maiores.
Nessa estrutura muito maior, que é cerca de 50 vezes maior do que a anterior, os íons de lítio estão mais próximos uns dos outros. Cerca de cem, em vez de apenas um, emitem elétrons de forma concentrada. Isso cria um eletrólito sólido acima do ânodo, o que resulta em uma estabilidade significativamente melhor.
Certamente será interessante ver até que ponto o princípio pode ser otimizado. Afinal de contas, mesmo 300 cargas ainda é pouco. Se a bateria viajasse 500 km (300 milhas), seria de se esperar uma queda na capacidade após 150.000 km (90.000 milhas).
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