Avano na transformao de latarias de carros e fuselagens de avies em baterias

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 23/03/2021

Baterias estruturais

A ideia de transformar as latarias dos carros e as fuselagens dos avies em baterias no uma novidade.

Vrias verses dessas baterias estruturais tm sido apresentadas ao longo dos anos, as mais recentes incorporando os elementos de armazenamento de eletricidade em fibras de carbono.

Agora, uma equipe da Universidade Chalmers de Tecnologia, na Sucia, que j trabalha na rea h alguns anos, apresentou uma nova verso de bateria estrutural que apresentou um desempenho 10 vezes melhor do que todas as verses anteriores.

Bateria em fibra de carbono

O truque foi usar as fibras de carbono simultaneamente como eletrodos, condutores e material de carregamento da energia. A nova bateria tem um eletrodo negativo feito de fibra de carbono e um eletrodo positivo feito de uma folha de alumnio revestida com fosfato de ferro e ltio. Ambos so separados por um tecido de fibra de vidro, em uma matriz eletroltica.

O prottipo tem uma densidade de energia de 24 Wh/kg, o que significa aproximadamente 20% da capacidade em comparao com as baterias de ons de ltio atualmente disponveis.

Contudo, como o peso dos veculos ser muito reduzido – as baterias estaro na prpria estrutura do carro -, ser necessrio menos energia para impulsionar um carro eltrico, por exemplo. E, com uma rigidez de 25 GPa, a bateria estrutural pode realmente competir com muitos outros materiais de construo comumente usados na tecnologia automotiva.

Cada clula da bateria estrutural tem uma tenso nominal de 2,8 V. Este laminado alcana uma tenso de 8,4 V e suporta uma carga de at 28 GPa.
[Imagem: Marcus Folino/Chalmers University of Technology]

Energia mais rigidez

“Tentativas anteriores de fazer baterias estruturais resultaram em clulas, ou com boas propriedades mecnicas, ou com boas propriedades eltricas. Mas aqui, usando fibra de carbono, conseguimos projetar uma bateria estrutural com capacidade de armazenamento de energia competitiva e com rigidez,” disse o professor Leif Asp.

A equipe j iniciou um novo projeto, agora financiado pela Agncia Espacial Nacional Sueca, para tentar aumentar ainda mais o desempenho da bateria estrutural.

A ideia substituir a folha de alumnio por fibra de carbono como material de suporte de carga no eletrodo positivo, proporcionando maior rigidez e densidade de energia. E o separador de fibra de vidro ser substitudo por uma variante ultrafina, que ter um efeito maior, alm de ciclos de carregamento mais rpidos. O novo projeto dever ser concludo em dois anos.

“A prxima gerao de baterias estruturais tem um potencial fantstico. Se voc olhar para a tecnologia de consumo, poder ser bem possvel em poucos anos fabricar celulares, notebooks ou bicicletas eltricas que pesam a metade do que pesam hoje e que sero muito mais compactos,” disse Asp.

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