Pela primeira vez, cientistas analisaram como funciona o dispositivo à escala das suas nano-partículas e descobriram que o carregamento lento pode não a ser melhor solução
Uma nova pesquisa pode mudar a maneira como as baterias de ions de lítio são carregadas em eletrônicos de consumo e nos carros elétricos. O estudo, publicado na revista Nature Materials, desafia a noção comum de que carregar uma bateria lentamente ajuda a prolongar a sua vida. Contesta também a ideia de ser prejudicial ao dispositivo ser sujeito a uma descarga de grande quantidade de energia, durante um curto espaço de tempo.
De acordo com pesquisadores do do MIT, do Sandia National Laboratories, do Samsung Advanced Institute of Technology America e do Lawrence Berkeley National Laboratory, as baterias podem ter uma duração mais longa, de cerca de dois a dez anos, se for carregada partícula a partícula, através de uma série de cargas muito rápidas. Isso surpreendeu os pesquisadores, pois este tipo de carga era tido como prejudicial.
“Nós, como comunidade científica, temos olhado para a escala macro de como a bateria se comporta no todo, mas a nossa pesquisa foca-se nas partículas individuais para chegar a um modelo de como a carga funciona”, explica William Chueh, um dos autores do estudo, pesquisador do Stanford Institute for Materials and Energy Science.
A equipe conseguiu observar a forma como as nanopartículas individuais se comportam quando a bateria está sendo carregada e descarregada.
É a primeira vez que tal detalhe foi observado e registado. Em vez da corrente elétrica a ser distribuída de maneira uniforme para todas as partículas serem gradualmente carregadas, na realidade ela é absorvida pelos elementos individuais ou em pequenos grupos, durante um curto período de tempo até cada um dos elementos estar carregado, e depois o processo segue para o próximo.
Até o resultado da pesquisa, a carga lenta era recomendada para reduzir o calor na bateria e prolongar-lhe a vida, esclarece Chueh. “Mas descobrimos que isso não é inteiramente correto”.
Com base no novo conhecimento, os pesquisadores estão propondo várias maneiras de carregamento, mais uniformes. Rápidas ou lentas, as novas formas de carregamento deverão provocar um aquecimento menos localizado para não degradar a bateria.
Também estão considerando formas de ativar carregamentos ou descarregamentos mais rápidos, evitando danos à bateria.
Esta investigação poderá beneficiar, entre outras áreas, a dos carros elétricos, os quais requerem muitas vezes cargas de várias horas. Se esse tempo puder ser reduzido, os usuários não terão de parar durante tanto tempo para carregar as baterias ao fazerem viagens longas.
E para as redes elétricas, preveem baterias de armazenamento capazes de lidar melhor com picos repentinos de procura.
Embora ainda precises fazer mais experiências, os pesquisadores já começaram a conversar com fabricantes de eletrônica de consumo e da indústria automóvel sobre a possibilidade de uso dos novos formatos de carregamento.
