Solução Inovadora para Baterias Resistentes ao Frio e com Elevada Densidade Energética
Embora omnipresentes na maioria dos ambientes, as baterias de iões de lítio há muito que se debatem com temperaturas frias extremas, dificultando a sua utilização generalizada em aplicações como os automóveis eléctricos e a aviação. No entanto, uma descoberta recente oferece soluções promissoras para este desafio de longa data, potencialmente revolucionando vários sectores.
Superar os Desafios das Temperaturas Frias
Tradicionalmente, as baterias de iões de lítio apresentam um desempenho reduzido em climas frios devido a taxas de carregamento mais lentas e a uma menor capacidade de armazenamento de energia. Embora controláveis em condições de frio típicas, estas limitações tornam-se mais pronunciadas a temperaturas extremas, apresentando obstáculos para aplicações como a aviação, especialmente em altitudes elevadas, onde as temperaturas caem a pique.
Os electrólitos são os principais responsáveis pela intolerância ao frio das baterias de iões de lítio. Têm dificuldade em manter um desempenho ótimo numa vasta gama de temperaturas. Os electrólitos convencionais são excelentes na condução de iões de lítio e na interação com os ânodos a temperaturas moderadas, mas vacilam à medida que as temperaturas descem, comprometendo o desempenho geral da bateria.
A Inovação: O Eletrólito FAN
A equipa pioneira do Professor Xiulin Fan da Universidade de Zhejiang desenvolveu uma solução inovadora utilizando um novo eletrólito composto por “solventes de pequenas dimensões com baixa energia de solvatação”. Este eletrólito inovador, denominado FAN, demonstra um desempenho excecional a várias temperaturas, resolvendo o problema de longa data da degradação das baterias induzida pelo frio.
As baterias de demonstração que utilizam o eletrólito FAN apresentam uma notável condutividade iónica e capacidades de carga/descarga numa gama de temperaturas que vai de -80°C a 60°C (-112°F a 140°F). Nomeadamente, a -70°C (-94°F), o FAN supera os electrólitos alternativos em cerca de 10.000 vezes, demonstrando a sua superior resistência ao frio e eficiência.
Aplicações Promissoras e Perspectivas Futuras
As implicações desta descoberta estendem-se para além da aviação, tendo um impacto potencial nas indústrias que dependem de baterias densas em energia. A equipa de Fan afirma a escalabilidade da sua tecnologia, sugerindo aplicações mais amplas em diferentes electrólitos de baterias de iões metálicos. Esta versatilidade é um bom presságio para os operadores de rede que procuram soluções eficientes de armazenamento de energia em regiões mais frias, especialmente durante o inverno.
O desenvolvimento do eletrólito FAN constitui um marco significativo na procura de baterias resistentes ao frio e de elevada densidade energética. À medida que a investigação avança e esta tecnologia se torna mais acessível, promete ultrapassar barreiras de longa data, facilitando a adoção generalizada da eletrificação em diversos sectores.
Leia O Artigo Original: Nature.
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