postado em 24/06/2019 04:17
De smartphones a marca-passos e carros, as baterias alimentam grande parte dos produtos do mundo, e sua importância continua crescendo. Há, porém, obstáculos. Existem dois aspectos particulares desse dispositivo que, para muitos especialistas, precisam ser melhorados: a longevidade e a quantidade de carga que pode ser armazenada. Um estudo inicial de engenheiros da Universidade de Tóquio busca novas formas de melhorar a tecnologia de baterias nesses dois quesitos.
A maioria dos eletrônicos utiliza a bateria de íons de lítio, e existe a expectativa de que, em breve, surjam as de sódio. Ambas as opções podem armazenar e entregar uma grande quantidade de carga graças à forma como os materiais constituintes passam os elétrons. Porém, ciclos repetidos de carga e uso podem reduzir significativamente a capacidade de armazenagem ao longo do tempo.
Dentro de uma bateria típica, é possível ver camadas de material metálico. À medida que ela é carregada e descarregada, essas camadas se deterioram e desenvolvem rachaduras ou lascas, chamadas falhas de empilhamento. São elas as responsáveis por reduzir a capacidade das baterias de armazenar e fornecer carga. Essas falhas ocorrem porque o material é mantido unido pela força de Van der Waals, que é facilmente subjugada pelo estresse imposto aos materiais durante o carregamento e o uso.
O novo modelo proposto é feito a partir do óxido oxox-layered (Na2RuO3), o que, segundo os criadores, diminui a degradação dos ciclos de carga e descarga além de causar uma autorreparação. Isso acontece porque o material se sustenta por uma força chamada atração coulombiana, que é muito mais forte que a força de Van der Waals. A grande diferença entre as duas forças é que a coulombiana é uma força de repulsão entre duas cargas elétricas de dimensões e massas desprezíveis. Já a de Van der Waals se refere a forças de ligação.
;Isso significa que as baterias podem ter vida útil muito mais longa, mas também podem ser empurradas além dos níveis que atualmente os danificam. Aumentar a densidade de energia das baterias é de suma importância para realizar o transporte eletrificado;, diz Atsuo Yamada, líder da pesquisa.