Cientistas americanos desenvolveram uma bateria com alta densidade e carga rápida de 10 minutos

Cientistas da Pennsylvania State University desenvolveram baterias com alta densidade de armazenamento de energia que podem ser carregadas em apenas 10 minutos. Isso permitirá o uso de baterias menores em veículos elétricos, o que significa reduzir o custo dos próprios carros.

Fonte da imagem: psu.edu

Para carregar rapidamente as baterias, você deve primeiro garantir seu resfriamento eficaz, porque o fornecimento de uma grande quantidade de energia certamente levará ao aquecimento dos elementos. A tarefa de garantir condições ideais de temperatura é considerada bastante difícil: na versão tradicional, os engenheiros usavam sistemas de resfriamento e aquecimento volumosos e caros para resolvê-lo – eles trabalham lentamente e consomem muita energia.

Um grupo de cientistas liderado pelo professor Chao Yang Wang recorreu à modulação térmica interna, um método ativo de controle de temperatura, para alcançar o desempenho máximo da bateria. Assim, você pode regular o regime de temperatura do interior da própria bateria. Para isso, foi necessário fazer alterações na estrutura da bateria, adicionando uma folha de níquel ultrafina, que se tornou o quarto componente básico junto com o ânodo, cátodo e eletrólito. Atuando como uma espécie de estimulante interno, a folha serve como um meio de autorregulação interna, atingindo temperatura e reatividade ideais – isso fornece uma carga rápida de 10 minutos para quase qualquer tipo de bateria.

Como parte do estudo, os cientistas construíram um protótipo de bateria com uma densidade de armazenamento de energia de 265 W h / kg – para comparação, para baterias CATL Qilin, cuja produção em massa começa apenas em 2023, esse número é de 255 W h / kg. Em 11 minutos, as baterias, desenvolvidas por cientistas da Pensilvânia, podem ser carregadas o suficiente (em 70%) para fornecer uma reserva de energia de 320 a 480 km. Ao mesmo tempo, eles mantêm suas propriedades por 2.000 ciclos – ou seja, com apenas uma carga rápida, você pode caminhar cerca de 800 mil km.

Com uma infraestrutura de carregamento instalada, dizem os cientistas, será possível reduzir a capacidade das baterias para veículos elétricos de 150 kWh para 50 kWh. Isso reduzirá o consumo de matérias-primas críticas, como cobalto, grafite e lítio, além de reduzir o custo dos veículos elétricos, facilitando sua distribuição. A EC Power já foi registrada para levar a tecnologia ao mercado.