produtos
Jornal GGN – Cientistas da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, desenvolveram uma técnica que pode contribuir para a fabricação de baterias de íons de lítio de baixo custo e com maior desempenho, já que o tempo de vida útil também é maior. De acordo com a pesquisa, divulgada nesta terça-feira (4) na revista Nature Communications, o alto desempenho das baterias é alcançado por meio do desenvolvimento de eletrodos de silício e de um material esponjoso constituído pelo que os cientistas chamaram de “hidrogel de polímero”, semelhante ao usado em lentes de contato e outros produtos domésticos.
A nova técnica de fabricação de baterias de lítio baseados em silício possui potencial de aplicação para uma ampla variedade de dispositivos elétricos. “O desenvolvimento de baterias de íons de lítio recarregáveis com alta densidade de energia e ciclo de vida longo é de fundamental importância para atender às crescentes necessidades de armazenamento de energia para dispositivos eletrônicos portáteis, veículos elétricos e outras tecnologias”, explicou Zhenan Bao, professora de engenharia química na Universidade de Stanford e coautora da pesquisa.
Os cientistas se concentraram no silício para desenvolver a nova geração de baterias por dois motivos principais: além de ser um elemento abundante na natureza, sua manufatura não gera impactos nocivos ao meio ambiente, como ocorre com os componentes das baterias tradicionais. Os eletrodos de silício, de acordo com os pesquisadores, podem elevar para “vários anos” o tempo de vida útil das novas baterias. “O silício tem dez vezes a capacidade de armazenamento de carga do carbono, o material convencional usado em eletrodos de íons de lítio”.
Hidrogel
Já o “hidrogel de polímero” é usado para contornar o único problema da nova técnica. “O problema é que o silício se expande e quebra”, conta Bao, explicando que as partículas de silício podem sofrer uma expansão de volume de 400% quando combinadas com o lítio. As partículas presentes na bateria de silício se expandem e podem se romper, perdendo o contato elétrico – esteja carregada ou descarregada. O hidrogel, que tem propriedades condutoras de energia, serve para revestir as nanopartículas de silício e evitar a perda de contato.
Usando um microscópio eletrônico de varredura, os cientistas observaram que, na matriz de hidrogel, há espaços vazios que permitem que as nanopartículas de silício possam se expandir quando o lítio está presente na composição. Esta matriz também forma uma rede tridimensional que cria uma via de condução eletrônica durante o carregamento e descarregamento da bateria. Essa rede facilita o transporte de elétrons e de íons de lítio, aumentando ainda mais sua capacidade.
Em testes, a nova técnica permitiu aos cientistas criarem uma bateria de íons de lítio estável que manteve uma alta capacidade de armazenamento através de cinco mil ciclos de carga e descarga.
Desafios
Agora, um dos desafios a serem enfrentados pelos cientistas é como evitar que a eficácia da bateria se transforme em um problema. A composição do hidrogel, à base d’água, pode resultar em vazamentos ou mesmo em inflamações do material, quando combinado. “Utilizamos as propriedades da rede tridimensional do hidrogel no eletrodo, mas na fase final de produção, a água foi removida”, explica Bao. “Você não quer água dentro de uma bateria de íons de lítio”, completa.
Apesar das questões técnicas, os pesquisadores estão otimistas quanto as potenciais aplicações comerciais da nova técnica para criar eletrodos feitos de silício e outros materiais. “O processo de fabricação do eletrodo usado no estudo é compatível com a tecnologia de fabricação de baterias existentes”, disse ele. “O silício e os materiais do hidrogel também são baratos e amplamente disponíveis. Esses fatores podem permitir que os eletrodos de alto desempenho possam ser ampliados para a fabricação da próxima geração de baterias de íons de lítio. É uma abordagem muito simples que pode ser conduzida a um resultado muito poderoso”, afirma a cientista.
Faça login para comentar Você pode fazer o Jornal GGN ser cada vez melhor.
Apoie e faça parte desta caminhada para que ele se torne um veículo cada vez mais respeitado e forte.
SOBRE A BATERIA.
ESTÁ BATERIA DE HAI DROGEL SE TURAR MAIS MELHOR..
QUE QUE A BATERIA DURI MAIS É MUITO FACIL
EXEPRO É SÓ FABRICAR UMA BATERIA DE 24 VOLTO E UM REGULADOR DE 5.6 VOLTO QUE SEJA 7 OU 8 VOLTO
PARA ALIMINTAR O CELULAR OU JPC O DEMAIS PRODUTO ELETRÔNICO QUE FUNCIONA COM BAIX VOLTAGEM..
EU TENHO UM CELULAR USO UMA BATERIA DE 12 VOLTO DE MOTO .ESTÁ BATERIA ME CARREGA A BATERIA DO CELULAR ..EU FUNCIONO TAMBÉM O CELULAR COM A BATERIA DE 12 VOLTO .EXEPRO UM REGULADOR LIGADO NA BATERIA ENTRA 12 VOLTO SAI 6 VOLTO FUNCIONA QUE É UMA BELEZA .
MEU NOME É JOÃO TÉNCNICO EM ELETRONICA A 50 ANOS….EU CONHECIO O MARCONI..KKKKKKKKKKKK
ABRAÇOS