Pilhas comuns e recerregáveis mais eficientes

Talvez a maior constante da utilização de dispositivos móveis seja trocar ou recarregar as pilhas. Isso não é novidade pra nenhum usuário desses aparelhos. Não importa ser um smartphone, um MP3 player ou até mesmo um brinquedo do seu filho. Mas a frequência com que isso ocorre pode diminiuir drasticamente. Pesquisadores da Northwestern University afirmam ter criado uma bateria de ion-lítio mais eficiente. As novas baterias tem 10 vezes mais capacidade do que as atuais, e podem levar até 10 vezes menos tempo para serem recarregadas.

O Professor Harold Kung, pesquisador da NU e principal autor do artigo (publicado este mês no jornal Advanced Energy Materials), descobriu não apenas uma, mas duas técnicas para melhorar o processo de carga.

Dentro das pilhas de Li-ion, existem inúmeras camadas de grafeno, uma folha da espessura de um átomo de carbono. Íons de lítio preenchem os espaços entre estas camadas. A velocidade com que os íons de lítio passam, de camada em camada, é o que estabelece o tempo que uma bateria demora para ser carregada.

O laboratório de Kung decidiu combinar os pontos fortes de ambos os materiais, carbono e silício, preenchendo a área entre as folhas de grafeno com nanopartículas de silício. Esses pequenos grupos aumentaram muito a quantidade de íons que pode ser mantido na bateria, e porque eles são pequenos e o grafeno flexível, suas mudanças de tamanho são administráveis. Assim, a capacidade de carga da bateria foi melhorada com, Kung diz, um fator de dez.

Mas isso não é tudo. Eles também perfuraram as folhas de grafeno, permitindo que os íons “tomassem um atalho" para a próxima camada. O resultado? O carregamento é dez vezes mais rápido.

Mas nem tudo são flores: uma possível desvantagem seria uma degradação mais rápida do conjunto. Depois de 150 cargas e descargas, as baterias mostraram perda da metade da capacidade de carga e da velocidade. A vantagem é que no novo conjunto, 150 cargas equivalem a 1500 cargas na baterias com tecnologia atual. A estimativa de chegada ao mercado dessas baterias é de 3 a 5 anos. A equipe liderada por Kung espera tentar resolver a perda de rendimento após 150 ciclos de carga e descarga e otimizar a produção dos materiais da nova tecnologia.

Fabio Martins para o TechBR