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Novos materiais podem ser usados para carregar baterias mais rápido
Um grupo de investigadores da Universidade de Cambridge identificou um conjunto de materiais que podem ser utilizados para carregar baterias mais rapidamente. O estudo publicado na revista Nature revela que poderá ser possível carregar smartphones em minutos. Para além disso, pode acelerar o desenvolvimento de tecnologias como carros eléctricos e energia solar.
Muitas das tecnologias que utilizamos no dia-a-dia estão a ficar cada vez menores, rápidas e baratas, com a exceção das baterias.
"Estamos sempre à procura de materiais com uma alta taxa de desempenho de bateria, o que resultaria numa carga muito mais rápida e também poderia fornecer alta potência", disse Kent Griffith, investigador no Departamento de Química de Cambridge.
As baterias são feitas de três componentes: um elétrodo positivo, um elétrodo negativo e um eletrólito.
Segundo a publicação, quando uma bateria está a ser carregada, os iões de lítio são extraídos do elétrodo positivo e movem-se para o elétrodo negativo, onde são armazenados. Quanto mais rápido este processo ocorrer, mais rápido a bateria poderá ser carregada.
"Estamos sempre à procura de materiais com uma alta taxa de desempenho de bateria, o que resultaria numa carga muito mais rápida e também poderia fornecer alta potência", disse Kent Griffith, investigador no Departamento de Química de Cambridge.
As baterias são feitas de três componentes: um elétrodo positivo, um elétrodo negativo e um eletrólito.
Segundo a publicação, quando uma bateria está a ser carregada, os iões de lítio são extraídos do elétrodo positivo e movem-se para o elétrodo negativo, onde são armazenados. Quanto mais rápido este processo ocorrer, mais rápido a bateria poderá ser carregada.
Os investigadores da Universidade de Cambridge identificaram um grupo de materiais chamados niobium tungsten oxides, através dos quais os iões de lítio podem mover-se a taxas supreendentes, o que gera um carregamento muito mais rápido das baterias.
"Os niobium tungsten oxides são fundamentalmente diferentes", disse Kent Griffith, autor do estudo. Estes materiais, descobertos em 1965, têm uma estrutura rígida e aberta e possuem tamanhos de partículas maiores do que muitos outros materiais usados em baterias.
Os investigadores descobriram que os iões de lítio moviam-se centenas de vezes mais rápido através deste novo tipo de materiais, do que através de materiais típicos de elétrodo cerâmico.Outra vantagem destes materiais alternativos é o preço acessível e a facilidade de fabricação.
Os carros elétricos e o armazenamento de energia solar em grande quantidade são duas tecnologias ambientalmente amigáveis que também poderiam ser revolucionadas com melhores baterias.
Os investigadores têm tentado encontrar novos materiais de elétrodos, tentando tornar as partículas menores, fabricando baterias com nanopartículas.
"Mas é difícil criar uma bateria com nanopartículas. Recebem-se muito mais reações químicas indesejadas com o eletrólito. Por isso, a bateria não dura tanto tempo, além de ser cara de fabricar”, explicou Griffith. Os niobium tungsten oxides são, pelo contrário, fáceis de fabricar e têm um preço acessível.
"Mas é difícil criar uma bateria com nanopartículas. Recebem-se muito mais reações químicas indesejadas com o eletrólito. Por isso, a bateria não dura tanto tempo, além de ser cara de fabricar”, explicou Griffith. Os niobium tungsten oxides são, pelo contrário, fáceis de fabricar e têm um preço acessível.
