Avançar para o conteúdo principal

Bateria de lítio-oxigênio: Carros elétricos com autonomia de carros a combustão


A nova substância altera o mecanismo básico de funcionamento da bateria de lítio-ar.
[Imagem: Jinqiang Zhang et al. - 10.1126/sciadv.abm1899]


 Bateria de lítio-ar


Pesquisadores australianos anunciaram a descoberta de uma nova substância que dá um impulso histórico nas tão esperadas baterias de lítio-oxigênio (Li-O2).


Essas baterias, também conhecidas como "lítio-ar", destacam-se pela sua capacidade de armazenar muito mais energia do que as de íons de lítio atualmente existentes. Para isso, elas capturam o oxigênio atmosférico para gerar uma reação química em seu interior no ciclo de descarregamento, e liberam esse oxigênio de volta na hora do recarregamento.


Mas os protótipos têm sofrido com reações parasitas que atrapalham a liberação da energia armazenada, além de diminuírem a vida útil da bateria.


Jinqiang Zhang e seus colegas da Universidade de Tecnologia de Sidnei sintetizaram uma molécula que resolve esses e outros entraves das baterias de lítio-oxigênio, virtualmente colocando-as em nível que daria a um carro elétrico a mesma autonomia que um carro a motor a combustão.


A bateria apresentou um aumento de 46 vezes na capacidade de descarga, um diferencial entre a tensão de liberação e a tensão de recarregamento de apenas 0,7 V e um ciclo de vida ultralongo, superior a 1.400 ciclos.


Gráfico mostrando o ganho de liberação de energia e micrografias mostrando o interior da bateria.
[Imagem: Jinqiang Zhang et al. - 10.1126/sciadv.abm1899]



Substância tudo-em-um


A substância desenvolvida pela equipe na verdade altera o mecanismo fundamental de funcionamento da bateria de lítio-oxigênio. O novo mecanismo de extinção/mediação baseia-se nas reações químicas diretas entre a nova substância e o radical superóxido/Li2O2.


"Nós racionalmente projetamos e sintetizamos com sucesso um supressor de radical superóxido multifuncional enxertando dois grupos funcionais redox de mediação ativa 2,2,6,6-tetrametil-1-piperidiniloxi (TEMPO) em um esqueleto de diimida de perileno de extinção ativa (PDI)," detalhou a equipe.


O resultado, de nome extralongo mas que atende bem pela sigla PDI-TEMPO, não apenas extingue quimicamente as espécies de superóxido geradas durante os processos de descarga e recarga, como também atua como um mediador para catalisar a formação e decomposição de Li2O2 na solução eletrolítica e diminuir as diferenças de potencial entre a carga e a descarga.


"A capacidade da próxima geração das baterias de lítio-oxigênio de estender a autonomia entre as cargas seria um salto significativo para a indústria de veículos elétricos. Estamos confiantes de que nossa molécula tudo-em-um pode melhorar drasticamente o desempenho das baterias de lítio-oxigênio e permitir que as baterias de lítio-oxigênio de nova geração sejam práticas," disse o professor Guoxiu Wang, coordenador da equipe.



Bibliografia:


Artigo: A long-life lithium-oxygen battery via a molecular quenching/mediating mechanism

Autores: Jinqiang Zhang, Yufei Zhao, Bing Sun, Yuan Xie, Anastasia Tkacheva, Feilong Qiu, Ping He, Haoshen Zhou, Kang Yan, Xin Guo, Shijian Wang, Andrew M. McDonagh, Zhangquan Peng, Jun Lu, Guoxiu Wang

Revista: Science Advances

Vol.: 8, Issue 3

DOI: 10.1126/sciadv.abm1899


https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bateria-litio-oxigenio-bater-autonomia-carros-combustao&id=010115220214#.YhTaZOjP0uV

Comentários

Notícias mais vistas:

Rendas congeladas “desesperam” proprietários e inquilinos apontam despejos como medida “oportunista”

Foto: Rodolfo Alexandre Reis  Luís Menezes Leitão, presidente da Associação Lisbonense de Proprietários diz que as propostas do Governo sobre o descongelamento das rendas são “minúsculas” e que mesmo em relação ao despejos “falta muito por esclarecer”. Já António Machado, líder da Associação de Inquilinos Lisbonenses considera que aumentar a liberalização dos contratos significa que “a parte mais fraca ainda fica mais fraca”. Concordam em discordar. É desta forma que os proprietários e inquilinos olham para o conjunto de medidas apresentadas pelo Governo sobre o novo regime do arrendamento urbano (NRAU). No lado da Associação Lisbonense de Proprietários (ALP), o presidente Luís Menezes Leitão, lamenta que o congelamento das rendas antigas a 1990, um dos principais cavalos de batalha da ALP se mantenha praticamente inalterado. “As alterações são minúsculas e só têm significado relativamente a inquilinos que ganhem acima de cinco salários mínimos mensais e mesmo assim estabelece a fi...

Engenheiro cria guarda-chuva voador que segue o utilizador

A imagem mostra o engenheiro Josh Tse com sua invenção Engenheiro cria guarda-chuva voador que segue o dono pelas ruas com radar tecnológico e muda o conceito de chegar seco em casa Criado por John Tse, o equipamento funciona como um drone adaptado com uma cobertura para proteger a pessoa da chuva A primeira versão da invenção ainda dependia de um controle remoto/Reprodução Um engenheiro canadense criou um guarda-chuva voador capaz de acompanhar o usuário enquanto ele caminha. A invenção mistura a tecnologia dos drones com um objeto tradicional do dia a dia e chama atenção por parecer ter saído de um filme de ficção científica. Criado por John Tse, o equipamento funciona como um drone adaptado com uma cobertura para proteger a pessoa da chuva. O dispositivo permanece no ar acima da cabeça do usuário e acompanha seus movimentos sem que seja necessário segurar o guarda-chuva. Para conseguir realizar essa tarefa, o projeto utiliza hélices, motores elétricos, sensores e uma câmera instalad...

Empresa turca fecha contrato para fornecimento de 100.000 drones kamikaze

Foto: Anadolu  A empresa turca Pasifik Technology fechou um contrato para fornecer 100.000 drones kamikaze MERKUT FPV e quatro tipos adicionais de sistemas não tripulados para um país não revelado. De acordo com o site Defence Blog, o contrato, que representa um dos maiores acordos de exportação de drones únicos anunciados publicamente por uma empresa de defesa turca, abrange cinco plataformas não tripuladas distintas nos domínios aéreo e terrestre. A peça central do acordo são 100.000 unidades do sistema de drones kamikaze MERKUT FPV, complementados por 10 helicópteros não tripulados ALPIN, 25 mini helicópteros não tripulados DUMRUL desenvolvidos pela Titra Technology, 500 drones kamikaze táticos DELİ e 500 unidades autônomas de suporte e vigilância terrestre KORGAN. Trata-se de um pacote de 101.035 sistemas não tripulados para um país comprador não revelado. O valor do contrato também não foi divulgado no anúncio da empresa. O drone kamikaze MERKUT FPV oferece de 20 a 30 minutos ...