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O novo cátodo à base de ferro pode reduzir os custos das baterias de veículos elétricos em 40%, com viabilidade comercial prevista para menos de cinco anos

Hailong Chen e Zhantao Liu apresentam um novo cátodo de baixo custo para baterias de íons de lítio de estado totalmente sólido. (Fonte da imagem: Jerry Grillo / Nature Sustainability / Georgia Institute of Technology)
Hailong Chen e Zhantao Liu apresentam um novo cátodo de baixo custo para baterias de íons de lítio de estado totalmente sólido. (Fonte da imagem: Jerry Grillo / Nature Sustainability / Georgia Institute of Technology)
Pesquisadores da Georgia Tech, liderados por Hailong Chen, desenvolveram um novo material de cátodo de cloreto de ferro (FeCl3) que pode reduzir os custos das baterias de íon-lítio em até 40%, com previsão de disponibilidade comercial em cinco anos.

O mercado de veículos elétricos (VE) está em expansão, mas há um grande obstáculo que impede que ele se torne realmente popular: o custo. Uma grande parte desse custo vem das baterias que alimentam os VEs, especificamente baterias de íons de lítio (LIBs), que representam cerca de 50% do preço total de um veículo. Essas baterias, embora eficientes e confiáveis para seu caso de uso, são projetadas com metais caros, como cobalto e níquel. Entretanto, uma equipe de pesquisadores, liderada por Georgia Techpode ter encontrado uma solução que poderia reduzir drasticamente o preço dos veículos elétricos e diminuir o impacto ambiental da produção de baterias.

A descoberta da equipe está centrada em um novo material catódico feito de cloreto de ferro (FeCl3), um material muito mais caro do que o petróleo (FeCl3), uma alternativa muito mais barata e sustentável aos materiais de cátodo tradicionais. Enquanto os cátodos padrão são caros e dependem de recursos limitados, os pesquisadores afirmam que o FeCl3 custa apenas 1-2% desses materiais, ao mesmo tempo em que oferece desempenho semelhante no armazenamento de energia. De acordo com Chen, isso poderia transformar radicalmente não apenas o setor de veículos elétricos, mas também os sistemas de armazenamento de energia em larga escala, reduzindo os custos em uma margem substancial.

Com o uso do FeCl3, o custo total das baterias de íon-lítio poderia ser reduzido em 30 a 40%, ajudando a diminuir a diferença de preço entre os veículos elétricos e seus motores de combustão interna motores de combustão interna (ICE) - um dos principais motivos pelos quais as pessoas ainda pensam duas vezes antes de mudar para o trem de força elétrico.

De acordo com a pesquisa, o cátodo FeCl3 tem uma tensão operacional mais alta do que os cátodos comumente usados, como o fosfato de ferro e lítio (LiFePO4), o que significa que ele pode armazenar e fornecer energia com mais eficiência. A equipe de pesquisa, que inclui colaboradores do Oak Ridge National Laboratory e da University of Houston, acredita que essa tecnologia poderá atingir a viabilidade comercial dentro de cinco anos. Em comparação com o progresso que está sendo feito no campo dos veículos elétricos, esse é um prazo bastante realista. A equipe agora está trabalhando para aperfeiçoar o material, com a esperança de que em breve ele ajude a reduzir o custo dos veículos elétricos US EV recall: Almost 15,000 Mercedes-Benz electric vehicles recalled due to potential sudden loss of battery power e torne as soluções de energia sustentável mais acessíveis não apenas nos mercados locais, mas em escala global.

Zhantao Liu com a nova alternativa de bateria de íons de lítio com cátodo de ferro de baixo custo. (Fonte da imagem: Jerry Grillo)
Zhantao Liu com a nova alternativa de bateria de íons de lítio com cátodo de ferro de baixo custo. (Fonte da imagem: Jerry Grillo)
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Anubhav Sharma, 2024-09-24 (Update: 2024-09-24)