Baterias VE de recarga rápida está mais perto de chegar ao mercado

Carga do veículo elétrico. (Imagem de ssarwas0, Pixabay).

Dois desenvolvimentos recentes no mundo das baterias VE são considerados passos importantes para a eletrificação, pois lidam com os principais obstáculos que bloqueiam uma adoção mais convencional da tecnologia: ansiedade de alcance e velocidade de recarga.

Em um estudo publicado na Nature Energy, pesquisadores da Pennsylvania State University apresentam uma bateria de lítio-ferro-fosfato que desenvolveram, que tem um alcance de 250 milhas, a capacidade de carregar em 10 minutos e uma vida útil de 2 milhões de milhas.

A bateria também produz 40 quilowatts-hora e 300 quilowatts de energia, o que significa que um veículo elétrico cheio pode ir de zero a 60 milhas por hora em três segundos

“Desenvolvemos uma bateria muito inteligente para veículos elétricos com paridade de custos com veículos com motor de combustão”, disse Chao-Yang Wang, autor sênior do estudo, em um comunicado à mídia. “Não há mais ansiedade de alcance e, esta bateria é acessível.”

De acordo com Chao-Yang Wang, que também é professor da Penn State e fundador da ECPower - a empresa que está construindo o protótipo - a chave para longa vida e recarga rápida é a capacidade da bateria de aquecer rapidamente até 140 graus Fahrenheit, para carga e descarregar e, em seguida, esfriar quando a bateria não estiver funcionando.

Esta capacidade de carregamento permitiu aos pesquisadores reduzir o tamanho da bateria.

O sistema usa uma folha fina de níquel com uma extremidade ligada ao terminal negativo e a outra estendendo-se para fora da célula para criar um terceiro terminal. Depois que os elétrons fluem, ele aquece rapidamente a folha de níquel por meio do aquecimento por resistência e aquece o interior da bateria. Quando a temperatura interna da bateria atinge 140 graus F, a chave abre e a bateria está pronta para carga ou descarga rápida.

O cátodo da bateria é termicamente estável, fosfato de ferro-lítio, que não contém metais caros como o cobalto. O ânodo é feito de grafite de partículas muito grandes, um material seguro, leve e acessível.

Semelhante à busca na Penn State, os desenvolvedores da StoreDot de Israel estão trabalhando na primeira geração de baterias de cinco minutos para veículos elétricos.

A empresa lançou recentemente o primeiro lote de produção de células de amostra, que estão sendo apresentadas para VE potenciais e parceiros da indústria.

“Esta bateria de primeira geração foi usada para demonstrar a carga completa de um VE de duas rodas em apenas cinco minutos pela primeira vez e pode oferecer carregamento ultrarrápido para uma série de outras indústrias, como drones comerciais e produtos eletrônicos de consumo”. A empresa disse em um comunicado à mídia, se referindo a uma scooter que foi usada para demonstrar a tecnologia em 2019.

As novas amostras, disse StoreDot, estão sendo apresentadas aos produtores de VE e fabricantes de baterias para mostrar que é possível substituir o grafite no ânodo da célula usando nanopartículas metalóides.

De acordo com a empresa, essas nanopartículas à base de germânio são um avanço importante na superação de grandes problemas de segurança, vida útil da bateria e aumento de volume.

“Crucialmente, ao contrário das tecnologias concorrentes que exigem despesas de capital significativas em equipamentos de fabricação sob medida, as baterias StoreDot XFC (carregamento extremamente rápido) são projetadas para serem produzidas em linhas de produção de íons de lítio existentes na EVE Energy”, afirma o comunicado, referindo-se ao parceiro chinês da StoreDot e a fabricante de celulares EVE Energy.

A empresa israelense também disse que este lançamento recente abre o caminho para o lançamento de sua bateria de protótipo de ânodo com predominância de silício de segunda geração para veículos elétricos, o que é esperado ainda este ano.