Resistiu a 900 ciclos de carregamento sem perdas relevantes de desempenho
Investigadores da Universidade do Estado da Flórida desenvolveram uma nova bateria recarregável de zinco-ião que pode vir a afirmar-se como uma alternativa mais segura e mais económica às baterias de iões de lítio mais comuns. O ponto central desta abordagem está no recurso a materiais de baixo custo e a um desenho menos propenso a sobreaquecimento e a ignição.
O principal obstáculo nas baterias de zinco-ião: dendritos
Durante muito tempo, o grande entrave das baterias de zinco-ião foram os dendritos - microscópicas “agulhas” metálicas que crescem no interior da célula durante o carregamento. Ao avançarem, podem perfurar camadas internas, provocar um curto-circuito e levar à falha do acumulador.
Solução proposta: estrutura auto-organizada e hidrogel reforçado
Para contornar este problema, a equipa recorreu a uma arquitectura auto-organizada: um eléctrodo de dióxido de manganês é formado directamente dentro do elemento. Em paralelo, é usado como meio protector um hidrogel aquoso reforçado com fibras de Kevlar.
Segundo os autores do estudo, esta configuração mantém o electrólito estabilizado no local e, ao mesmo tempo, inibe o crescimento de dendritos, tornando a bateria consideravelmente mais segura e também mais simples de fabricar. Em testes laboratoriais, o protótipo suportou 900 ciclos rápidos de carga-descarga com quase nenhuma perda de características.
Aplicações mais adequadas para esta bateria de zinco-ião
Os investigadores salientam que, por agora, a tecnologia não foi pensada para smartphones, uma vez que as baterias de zinco são mais pesadas do que as de lítio. Ainda assim, para armazenamento de energia na rede, sistemas domésticos de reserva e até dispositivos médicos vestíveis, a proposta parece muito promissora. Nestes contextos, o factor decisivo não é o peso mínimo, mas sim a estabilidade, a durabilidade e a segurança contra incêndios.
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