Um grande problema enfrentado para conseguir uma recarga rápida baterias por eletrodos, é que enquanto atravessam ciclos repetidos de carga e descarga, eles devem expandir e encolher durante cada ciclo – às vezes dobrando de volume e então encolhendo. Isso pode levar ao derramamento repetido e deformação de sua estrutura que consome o lítio de forma irreversível, degradando o desempenho da bateria ao longo do tempo.

Agora, uma pesquisa realizada em conjunto com a Universidade de Tsinghua na China alega ter encontrado uma nova forma de resolver este problema de recarga rápida das baterias: a criação de um eletrodo feito de nanopartículas com um escudo sólido, com um núcleo, chamado de ‘gema’, pode expandir sem alterar a estrutura da bateria. A inovação pode melhorar drasticamente a vida de ciclo, a equipe diz, e fornecer um impulso dramático na capacidade e potência da bateria.

As novas descobertas, que utilizam o alumínio como material chave para o eletrodo negativo da bateria de íons de lítio, ou ânodo, são relatados na revista Nature Communications, em um artigo de professor do MIT, Ju Li, entre outros seis. O uso de nanopartículas com uma gema de alumínio e uma concha de dióxido de titânio tem provado ser “o campeão de alta taxa entre os ânodos de alta capacidade”, relata a equipe.

Visualização da 'gema' usada para aprimorar a capacidade de bateria e reduzir o desgaste
Visualização da ‘gema’ usada para aprimorar a capacidade de bateria e reduzir o desgaste

A maioria das baterias do mercado utilizam ânodos de grafite, uma forma de carbono. Grafite tem uma capacidade de armazenamento de carga de 0,35 amperes-hora por grama (Ah/g); durante muitos anos, os investigadores têm explorado outras opções que proporcionem maior armazenamento de energia para um dado peso. De metal de lítio, por exemplo, pode armazenar cerca de 10 vezes mais energia por grama, mas é extremamente perigoso, capaz de causar curtos-circuitos ou mesmo pegar fogo

Essa mudança permite trazer grandes benefícios, como a possibilidade de carregar uma bateria em apenas 6 minutos, sendo mais rápido do que soluções de aceleramento de carga como o Quick Charge da Qualcomm. Além disso, a vida útil será ampliada para além de 500 cargas, o que será importante para os smartphones que não contam mais com bateria removível. Assim, você poderá ficar mais tempo com o mesmo celular sem se preocupar em trocar o componente do mesmo.

Infelizmente, ainda não sabemos quando a tecnologia estará disponível. Os pesquisadores alegam que a produção em massa exige um pequeno custo de investimento, o que poderá atrair uma boa quantidade de fabricantes interessados. Agora vamos aguardar mais notícias sobre esta bateria para sabermos quando o primeiro celular chegará trazendo a novidade.