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Pesquisadores de Chicago criam protótipo de bateria EV com alcance de 1,000 milhas

Pesquisadores do Laboratório Nacional de Argonne e do Instituto de Tecnologia de Illinois criaram um protótipo de bateria com potencial para expandir o alcance dos veículos elétricos para 1,000 quilômetros. Isso também pode ser enorme para aeronaves sustentáveis.

O veículo elétrico médio no mercado provavelmente terá um alcance entre 100 e 300 milhas por carga, embora as montadoras estejam se esforçando para mais com lançamentos de baterias de estado sólido.

Ao contrário de suas contrapartes de íon de lítio, essas baterias aprimoradas são construídas a partir de um material eletrolítico sólido, geralmente cerâmico, que pode reter muito mais eletricidade por unidade de massa do que líquido ou gel.

Experimentos estão em andamento para maximizar a eficiência das baterias de estado sólido, a fim de levar a revolução EV a todo vapor antes 2040. Nessa frente, um grande marco foi registrado recentemente em Chicago.

Pesquisadores do Argonne National Laboratory e do Illinois Institute of Technology se uniram para projetar uma bateria revolucionária que poderia alimentar um EV por 1,000 quilômetros com uma única carga - conforme descrito na revista Ciência.

https://youtu.be/seXS0twwtpQ

Eles concluíram que o maior potencial de densidade de energia era possível com uma bateria de lítio a ar, uma categoria elogiado por mais de uma década como um verdadeiro rival da gasolina, mas sem nenhum avanço comercial notável até aquele momento.

A equipe finalmente colocou a ciência teórica em prática em 2023, no entanto, criando um poderoso protótipo condensado em aproximadamente o tamanho de uma única moeda. "É tudo uma questão de química e densidade de energia", disse o engenheiro químico principal do estudo. Mohammad Asadi.

Nesta bateria, o ânodo é feito de uma forma sólida de lítio. O ar flui através de pequenos orifícios no cátodo e o oxigênio reage com os íons de lítio que passaram pelo eletrólito sólido para gerar eletricidade.

O que torna esse modelo em particular tão inovador é que cada molécula de oxigênio supostamente reage com até quatro elétrons ao mesmo tempo, o que não tem precedentes em testes anteriores. Os cientistas agora estão investigando para ver qual combinação específica de fatores está persuadindo o oxigênio a responder nessa frequência.

Detalhes técnicos à parte, as aplicações do mundo real para baterias de ar de lítio são incrivelmente vastas e promissoras. A eficiência do EV está, sem dúvida, no topo da agenda, mas Asadi está mais intrigada com seu potencial de transformar de forma sustentável as indústrias marítima e de aviação.

“Esses modos de transporte precisam de tanta energia que as baterias se tornaram impraticáveis ​​devido ao tamanho e peso substanciais que seriam necessários”, diz ele.

Apesar dessa promessa inicial, o verdadeiro desafio envolverá a ampliação da tecnologia para funcionar com eficiência em cerca de 100 vezes maior. É seguro supor que provavelmente não veremos nenhum impacto no mercado no futuro previsível.

Nesse meio tempo, grandes montadoras estão trabalhando com baterias de estado sólido, tanto internas como Toyota, ou por meio de parcerias com fabricantes especializados como QuantumScope e Solid Power. Os cronogramas das empresas diferem, mas muitos apontam para os próximos cinco anos como um grande período de ruptura.

Esperançosamente, quando isso acontecer, os VEs não serão apenas a opção mais socialmente responsável, mas também a mais econômica. O químico sênior da Argonne, Larry Curtis, diz que as baterias de estado sólido "podem baratear os carros e ir mais longe".

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