10 tecnologias de bateria atualmente em desenvolvimento

A tecnologia da bateria é uma seção crítica dos veículos elétricos hoje, e a evolução contínua das baterias continuará a transformar a indústria

À medida que a tecnologia de veículos elétricos continua avançando, as baterias estão se tornando mais cruciais do que nunca. Na última década, os avanços na tecnologia de baterias já permitiram que os veículos elétricos viajassem mais longe, carregassem mais rápido e se tornassem mais acessíveis para os consumidores. A tecnologia da bateria está evoluindo rapidamente, com desenvolvimentos novos e emocionantes chegando. As atuais tecnologias de bateria que foram revolucionárias no início estão começando a oferecer desempenho limitado e exigem carregamento frequente. As baterias de íon-lítio de hoje, que é o tipo mais comum usado, podem suportar apenas algumas centenas de watts-hora por quilo, e isso torna difícil projetar dispositivos que durem o suficiente sem precisar recarregar. Com esses outros avanços tecnológicos de baterias, os cientistas estão buscando resultados para baterias mais eficientes, leves e seguras, que podem reter mais carga e durar mais tempo. Com alternativas de bateria mais recentes, os fabricantes de automóveis estão procurando tornar as baterias mais leves, com densidades de energia mais altas para armazenar mais cargas e fornecer intervalos mais longos, carregar mais rápido sem causar degradação da bateria e ser recicláveis ​​para melhorar a sustentabilidade. A tecnologia da bateria é a seção mais crítica dos veículos elétricos atualmente, e a evolução contínua das baterias continuará a transformar a indústria.

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Esta é uma bateria de lítio-silício onde os portadores de carga são um íon de lítio e um ânodo à base de silício. Devido aos materiais de silício, a capacidade específica é muito maior. O silício tem uma mudança de volume de 400 por cento e é altamente reativo quando está em um estado carregado, então as baterias comerciais o usam para compor aproximadamente 10 por cento do ânodo. A Sila Nanotechnologies é uma empresa iniciante que busca substituir o grafite em ânodos de íons de lítio por ânodos de silício de alto desempenho. A Daimler AG investiu pesadamente e fez parceria com eles para torná-lo realidade com financiamento corporativo e de risco de US $ 170 milhões em 2019. Além disso, Elon Musk afirmou em 2015 que o silício nas baterias do Modelo S ajudou a melhorar seu alcance em seis por cento.

A bateria de estado sólido substitui os eletrólitos líquidos ou de gel de polímero encontrados nas baterias de íon-lítio e polímero de lítio por eletrodos sólidos e um eletrólito sólido. Eles fornecem soluções para problemas de bateria de íon-lítio, como inflamabilidade, resistência fraca, voltagem limitada, desempenho de ciclo ruim e formação instável de interfase de eletrólito sólido, além de proporcionar carregamento mais rápido, voltagem mais alta e ciclo de vida mais longo. A Toyota pretende adotar a tecnologia de bateria de estado sólido primeiro em seus veículos elétricos híbridos, enquanto a Honda está trabalhando para viabilizar sua capacidade de produção na primavera de 2024. Alguns desafios impediram a tecnologia ao longo dos anos, como seu alto custo de produção, sua sensibilidade a temperaturas e pressões e presença de dendritos (cristais metálicos na superfície do lítio que acabam penetrando no eletrólito sólido, cruzando os eletrodos e causando curto-circuito na célula da bateria).

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As baterias NanoBolt Lithium Tungsten aprimoram a tecnologia existente de bateria de lítio. O armazenamento geral de energia dessas baterias, bem como sua taxa de recarga, é aprimorado pela adição de nanotubos de multicamadas de carbono e tungstênio. Essas camadas dos nanotubos aumentam a área de armazenamento dos íons e trazem alta eficiência por meio da estrutura de teia que criam. Essas baterias podem armazenar mais energia do que as baterias tradicionais de íons de lítio. Isso é essencial para melhorar a autonomia dos veículos elétricos. Uma grande bateria NanoBolt Lithium Tungsten pode ser carregada rapidamente usando energia solar. A LG Energy Solution, que produz as baterias usadas no Chevy Volt, Bolt EV e Chrysler Pacifica, é um dos concorrentes de ponta que trabalha com essa tecnologia de bateria. BAK Group, Nyobolt e CALT também estão trabalhando na tecnologia.