Grande Avanço Permite que os Veículos Eléctricos Percorram 1.000 Quilómetros com um Único Carregamento
Uma das principais preocupações na transição dos veículos a gasolina para os veículos eléctricos (VEs) gira em torno da questão da autonomia – até onde pode ir um VE com um único carregamento? No entanto, os investigadores estão optimistas ao revelarem uma fórmula inovadora que promete expandir significativamente as capacidades do design tradicional, aumentando potencialmente a autonomia média dos VEs para mais de 1.000 quilómetros (600 milhas). O ingrediente chave? O silício.
Revelando o Potencial do Silício
Devido à sua disponibilidade generalizada a nível mundial, o silício é há muito um elemento intrigante para integração em arquitecturas de baterias. No entanto, tem um inconveniente significativo – a sua tendência para se expandir durante o carregamento, que os engenheiros consideram difícil de gerir eficazmente.
Tradicionalmente, o silício tem sido utilizado nas baterias sob a forma de nanopartículas, o que oferece numerosas vantagens, mas apresenta complexidades de produção e custos mais elevados. No entanto, os investigadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang, na Coreia do Sul, adoptaram uma nova abordagem, centrando-se nas partículas de silício a uma escala maior – saltando do nível nano para o nível micro.
Ultrapassar os Obstáculos à Expansão
Ao trabalhar com partículas de silício aproximadamente 1000 vezes maiores, os investigadores simplificaram o processo de produção e conseguiram uma densidade energética notável. Embora a expansão continue a ser a principal preocupação a esta escala, a equipa desenvolveu soluções inovadoras para atenuar este problema.
Introduziram um eletrólito de polímero em gel que se pode adaptar ao processo de carregamento, permitindo as alterações de tamanho das partículas de silício. Para garantir uma integração eficaz, o gel e as micropartículas foram submetidos a irradiação com um feixe de electrões, criando ligações covalentes que aumentam a estabilidade e contrariam os efeitos de expansão.
Resultados Promissores e Perspectivas Futuras
O desempenho destas baterias revelou-se estável, apresentando propriedades comparáveis às das baterias de iões de lítio normais, com uma melhoria adicional de 40% na densidade energética.
O Professor Soojin Park mostrou-se otimista: “Utilizámos um ânodo de micro-silício, mas temos uma bateria estável. Esta investigação aproxima-nos de um verdadeiro sistema de bateria de iões de lítio de alta densidade energética”.
O processo de fabrico simples sugere que esta abordagem está pronta para aplicação imediata. No entanto, o verdadeiro teste reside na implementação desta tecnologia em sistemas de baterias de tamanho normal, oferecendo perspectivas interessantes para o futuro dos veículos eléctricos.
Leia O Artigo Original: Advanced Science.
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