Os carros elétricos estão se tornando mais populares, mas muitos enfrentam problemas com desempenho degradado em climas frios. Quando as temperaturas caem, o carregamento fica mais lento e a autonomia também é drasticamente reduzida. Pesquisadores da Universidade de Michigan e da Arbor Battery Innovations encontraram uma solução promissora que poderia aliviar esses problemas. Eles desenvolveram uma bateria experimental de íons de lítio que funciona bem em temperaturas abaixo de zero, permitindo carregamento rápido e autonomia confiável.
A principal inovação é uma “arquitetura de eletrodo 3D” especial que ajuda a bateria a lidar melhor com o frio extremo. Normalmente, temperaturas muito baixas retardam o movimento dos elétrons nas baterias EV, o que leva a tempos de carregamento mais longos e a distâncias de condução reduzidas.
Para resolver este problema, os investigadores concentraram-se no ânodo, onde os iões de lítio são armazenados durante o carregamento. Eles usaram lasers para alterar o grafite no ânodo, criando caminhos que permitem que os íons de lítio se movam e se depositem mais rapidamente. Embora isso tenha acelerado o carregamento, também criou um novo desafio: o revestimento de lítio. Isso ocorre quando o lítio se acumula na superfície do ânodo em vez de ser absorvido, o que pode prejudicar o desempenho e a segurança da bateria.
A equipe de pesquisa resolveu o problema de revestimento aplicando um revestimento muito fino, com cerca de 20 nanômetros de espessura, na bateria. Este revestimento, feito de borato-carbonato de lítio, impede o revestimento do lítio. Como resultado, a bateria pode carregar rapidamente a uma taxa de 6C, o que significa que pode ser totalmente carregada em apenas 10 minutos, mesmo a -10 graus Celsius (14 graus Fahrenheit). Os pesquisadores descobriram que o desempenho da bateria permaneceu forte após 100 ciclos de carga nessas condições de frio.
Neil Dasgupta, professor de engenharia mecânica da Universidade de Michigan e coautor do estudo, afirmou que esta nova tecnologia poderia ser adicionada aos atuais processos de fabricação de baterias sem grandes alterações.
Os carros elétricos modernos já utilizam pré-condicionamento de bateria e bombas de calor para ajudar no tempo frio. No entanto, estes métodos nem sempre funcionam perfeitamente e muitos proprietários de veículos elétricos notam uma queda na autonomia durante climas muito frios. Se esta nova tecnologia de bateria puder ser produzida com sucesso para veículos eléctricos, poderá ajudar potenciais compradores, especialmente em áreas com condições de Inverno rigorosas.
