A ansiedade de autonomia é uma das maiores barreiras à adoção de veículos elétricos, motivada em grande parte pelo longo tempo que leva para recarregar. Mas um A nova abordagem pode fornecer à bateria energia suficiente para viajar 200 quilômetros em pouco mais de 10 minutos.
A tecnologia das baterias é a maior barreira à adopção generalizada de veículos eléctricos, porque os dispositivos actuais proporcionam menos autonomia por quilograma do que a gasolina e demoram consideravelmente mais tempo a reabastecer. Embora isto não seja um problema para a condução diária, torna as viagens de longa distância mais assustadoras, o que podeuNão afaste novos compradores.
A resposta dos fabricantes de automóveis tem sido colocar cada vez mais baterias nos seus veículos, mas isto tem desvantagens óbvias. Faz os carros muito mais caro e traz peso adicional que precisa ser carregado. Também aumenta a procura pelas matérias-primas necessárias para fabricar baterias de iões de lítio, cujas cadeias de abastecimento estão a tornar-se cada vez mais tensas.
Mas pesquisadores da Universidade Estadual da Pensilvânia e uma startup baseada na faculdade encontraram uma solução potencial para o problema. Eles descobriram que, ao adicionar um pouco de calor, podem carregar as baterias muito mais rapidamente, o que poderia reduzir a ansiedade de autonomia e permitir que os fabricantes de automóveis reduzissem o tamanho das baterias nos seus veículos.
"As baterias menores e de carregamento mais rápido reduzirão drasticamente o custo da bateria e o uso de matérias-primas essenciais, como cobalto, grafite e lítio, permitindo a adoção em massa de carros elétricos acessíveis”, disse o líder do estudo, Chao-Yang Wang, do Penn State disse em um comunicado de imprensa.
Não é nenhum segredo que temperaturas mais altas podem ajudar as baterias a carregarem mais rapidamente. Eles são de natureza química e aquecê-los pode acelerar as reações envolvidas em carregá-los e descarregá-los. Mas eles também podem ser danificados se superaquecerem, e mantê-los consistentemente na temperatura certa tem se mostrado complicado.
A maioria dos esforços até agora tem dependido de sistemas externos de aquecimento e resfriamento, mas estes acrescentam muito volume e também tendem a consumir eles próprios uma quantidade considerável de energia. A inovação dos pesquisadores, descrita em um trabalho recente em Natureza, foi adicionar um componente extra às baterias: uma folha de folha de níquel com apenas alguns micrômetros de espessura entre os eletrodos empilhados de cada célula.
Esta folha ultrafina é usada como elemento de aquecimento e, quando uma corrente passa por ela, a célula aquece até 149° Fahrenheit em cerca de um minuto. Essa temperatura é mantida durante o carregamento, mas a célula esfria rapidamente de volta à temperatura ambiente assim que a corrente é desligada.
Quando testaram sua abordagem, os pesquisadores descobriram que poderiam carregar uma bateria de 265 watts-hora até 70% em 11 minutos. Eles também mostraram que o aquecimento da bateria não prejudicava seriamente aperfeito Está vida útil, pois sobreviveu a 2,000 ciclos de carregamento, o que forneceria energia suficiente para percorrer mais de 500,000 quilômetros no total.
Embora ainda seja necessário algum trabalho para transformar este protótipo em algo que os fabricantes de automóveis possam realmente usar, a tecnologia já está sendo comercializada através de uma empresa chamada Grupo de energia CE. ISe tiverem sucesso, poderão remodelar significativamente a forma como os futuros veículos elétricos serão construídos.
Hoje, um veículo elétrico típico de longo alcance vem com uma bateria de 120 quilowatts-hora que leva uma hora para recarregar. ºis a tecnologia de carregamento rápido pode substituir isso por uma bateria metade do tamanho que carrega em apenas 10 minutos, mantendo tempos de viagem muito semelhantes em viagens longas.
Considerando quanto do custo de um veículo elétrico vem até às baterias, isto poderá representar uma solução atractiva tanto para os fabricantes de automóveis como para os seus clientes. Se os pesquisadores conseguirem colocar sua tecnologia de carregamento rápido no mercado, ela poderá desempenhar um papel significativo na popularização dos veículos elétricos.
Crédito de imagem: Tom Radetzky on Unsplash
