Uma bateria de lítio com densidade energética recorde foi criada na China — duas vezes maior que a das células Tesla 4680. Além disso, uma linha de produção piloto para as novas células já foi criada e lançada. O avanço foi alcançado com o desenvolvimento de um novo eletrólito que, segundo os cientistas envolvidos no projeto, “quebra conceitos modernos”. Ao mesmo tempo, as novas baterias são altamente confiáveis e resistentes ao fogo, o que as torna completamente seguras.
Fonte da imagem: Universidade de Tianjin
As células de bateria Tesla 4680 podem ter uma densidade de energia armazenada de até 300 Wh/kg. As populares células de fosfato de ferro-lítio Blade 1.0 da BYD têm uma densidade de 150 Wh/kg. As baterias criadas por cientistas da Universidade de Tianjin têm uma densidade de energia armazenada de 600 Wh/kg. Isso as torna duas vezes melhores que os produtos Tesla e quatro vezes melhores que uma das soluções de bateria de baixo custo mais populares, as baterias Blade LFP de primeira geração.
Não é difícil imaginar que as baterias montadas com base nas novas células proporcionarão aos veículos elétricos uma autonomia significativamente maior. Se entrarem em produção em massa, isso poderá mudar o paradigma do transporte elétrico em geral. A propósito, as novas baterias já foram transferidas para testes em drones aéreos elétricos de três empresas chinesas não identificadas, que ficaram satisfeitas com o desenvolvimento.
Tudo gira em torno do eletrólito, explicam cientistas em um novo artigo publicado na revista Nature. As propriedades de uma bateria de lítio dependem da atividade química e elétrica do que é conhecido como estrutura solvatada. Trata-se de grupos de moléculas de solvente (água ou solventes orgânicos) que se agrupam em torno dos íons de lítio, proporcionando estabilidade e mobilidade aos íons. O design da nova bateria, de acordo com os desenvolvedores, “quebra a dependência tradicional da estrutura solvatada que domina os eletrólitos, proporcionando um aumento duplo na densidade energética e no desempenho geral”.
Esclarecemos também que estamos falando de uma bateria de lítio-metal, considerada a favorita reconhecida na corrida para se tornar a bateria da próxima geração.
Para planejar as propriedades químicas do novo eletrólito, os cientistas utilizaram grande poder computacional e aprendizado de máquina, o que ajudou a identificar os sais e solventes de lítio mais promissores. Como os experimentos demonstraram, o resultado foi justificado. O protótipo de bateria não só demonstrou a maior densidade de energia armazenada do setor, como também não entrou em combustão (devido à adição de fosfatos) e não congelou a -60 °C. A bateria foi literalmente perfurada com pregos, o que não levou a consequências explosivas.
Experimentos demonstraram que a nova bateria consegue manter uma densidade energética estável após 90 ciclos de carga. Com base nas células experimentais, foi montada uma unidade de bateria Pack480 com capacidade de 3904 Wh. Durante os testes, a unidade de bateria forneceu uma potência recorde para seu peso e permaneceu estável após 25 ciclos, superando a maioria das baterias existentes em suas características.