A CATL almeja baterias de lítio-ar com densidade de energia comparável à das baterias a gasolina.

No recente fórum Powering the Nation, o Cientista-Chefe da CATL da China, Acadêmico Wu Kai, anunciou que o próximo objetivo da empresa será o desenvolvimento da tecnologia de baterias de lítio-ar. A densidade energética teórica máxima dessas baterias atinge 12.000 Wh/kg, valor apenas ligeiramente inferior ao da gasolina (13.000 Wh/kg). Com essas baterias, o problema do carregamento frequente de veículos elétricos se tornará coisa do passado.

Fonte da imagem: Instituto de Ciência e Tecnologia

Como é sabido, este ano a CATL iniciará a produção em massa de baterias de íon-sódio, que são muito mais acessíveis do que as baterias de íon-lítio tradicionais em termos de disponibilidade de matéria-prima. A empresa vem trabalhando para atingir esse objetivo há aproximadamente seis anos, demonstrando sua capacidade de replicar o sucesso obtido na produção de baterias de lítio-ar no futuro.

A essência de uma bateria de lítio-ar reside na economia de eletrólito e componentes de eletrodo em todos os sentidos: em vez de um material catódico pesado contendo níquel, cobalto ou manganês, utiliza-se um ânodo de lítio metálico, e o oxigênio do ar atua como reagente no lado do cátodo. É por isso que, em particular, essas baterias são às vezes chamadas de “respiratórias”: a bateria absorve oxigênio do ambiente externo durante a descarga e precisa liberá-lo durante o carregamento.

O desempenho das futuras baterias “respiratórias” é impressionante: sua densidade de energia teórica atinge 12.000 Wh/kg, quase equivalente à da gasolina, que tem uma capacidade de cerca de 13.000 Wh/kg. Em comparação, as baterias de íon-lítio modernas produzidas em massa fornecem aproximadamente 250–270 Wh/kg, enquanto espera-se que as baterias de estado sólido forneçam cerca de 500 Wh/kg. As baterias de lítio-ar aumentarão significativamente esse limite.

Fonte da imagem: Laboratórios Nacionais de Argonne

As baterias de lítio-ar foram estudadas na década de 1970. Sua extrema sensibilidade à umidade do ar e ao dióxido de carbono atmosférico representava uma barreira à comercialização. Isso sem mencionar os problemas tradicionais das baterias — rápida degradação do catalisador, baixo número de ciclos de carga e a instabilidade do lítio nos eletrodos. Nos últimos anos, o interesse dos cientistas na tecnologia de baterias de lítio-ar levou a uma série de avanços, nos quais a CATL, em particular, aposta — há muito trabalho a ser feito e o progresso já não parece tão distante.

Se bem-sucedidas, as baterias de tração dos veículos elétricos terão uma autonomia de mais de 1.600 km com uma única carga. Isso resolverá o problema das recargas frequentes e, finalmente, tornará os veículos elétricos tão convenientes de operar quanto os veículos com motor de combustão interna. E a indústria da aviação está muito entusiasmada com essas baterias! É indescritível…