Um novo tipo de bateria feita com minúsculas cápsulas cheias de alumínio, poderá ser capaz de carregar totalmente o seu dispositivo móvel no prazo de seis minutos.
A bateria também tem quatro vezes a capacidade das baterias de íon de lítio atuais e degrada menos ao longo do tempo. A tecnologia utiliza nanopartículas com uma “casca” de dióxido de titânio em torno de uma espécie de “gema” de alumínio, que atua como eletrodo negativo da bateria, ou ânodo. Essa tecnologia de “gema e casca” supera problemas anteriores do uso de alumínio em baterias de íon de lítio recarregáveis.
As baterias de íons de lítio atuais usam grafite (uma forma de carbono) e têm capacidade de armazenamento limitada. Metais como o lítio podem armazenar dez vezes mais energia, mas são instáveis e muitas vezes podem pegar fogo ou entrar em curto-circuito. O alumínio é conhecido por ser outro material de alta capacidade, mas pode dobrar de volume e encolher novamente com a descarga e a sobrecarga. Esse processo de alteração do alumínio consome lítio e reduz a capacidade da bateria ao longo do tempo.
No entanto, ao isolar a “gema” do alumínio dentro de uma “casca”, os pesquisadores do MIT – Instituto de Tecnologia de Massachusetts, nos EUA, e da Universidade de Tsinghua, em Pequim, China, perceberam que o alumínio poderia expandir e encolher livremente.
Nós fizemos um escudo de óxido de titânio que separa o alumínio do eletrólito líquido. O método foi uma descoberta casual”, disse o professor Ju Li, cientista de materiais que conduziu o trabalho.
No relatório divulgado pela revista Nature Communications, os pesquisadores explicaram que a casca pode manter o alumínio protegido do eletrólito na bateria, permitindo-lhe expandir e contrair de forma natural.
Medindo apenas 50 nanômetros de diâmetro, a gema de alumínio está rodeada por uma casca de dióxido de titânio de apenas três ou quatro nanômetros de espessura. Quando essas nanopartículas foram usadas como ânodo em uma bateria de íons de lítio, os pesquisadores descobriram uma capacidade de armazenamento de 1,2 amperes-hora por grama. A bateria de grafite atual tem uma capacidade de armazenamento de 0,35 amperes-hora por grama.
Os cientistas também descobriram que o tempo de carregamento com a técnica “gema e casca” é muito menor, atingindo uma carga completa em apenas seis minutos. No entanto, isso reduz a capacidade da bateria para metade, a 0,66 amperes-hora por grama.
Esse é, provavelmente, o melhor material de ânodo disponível”, concluiu o professor Li.
Nota: Não foi informado na matéria, mas essa nova tecnologia poderá ser benéfica também para veículos elétricos, sendo que atualmente eles também utilizam células de bateria muito similares aos dos smartphones. Seria um ganho considerável de tempo no carregamento desses veículos, já que este “tempo de carregamento” é um dos gargalos para popularização desse modelo sustentável.