As baterias auto-reparáveis teriam uma vida útil mais longa do que as baterias atuais. Crédito:Atsuo Yamada
Os engenheiros da Universidade de Tóquio são pioneiros continuamente em novas maneiras de aprimorar a tecnologia de baterias. O professor Atsuo Yamada e sua equipe desenvolveram recentemente um material que pode estender significativamente a vida útil das baterias e permitir-lhes capacidades maiores, também.
De smartphones a marcapassos e carros, as baterias alimentam grande parte do nosso mundo e sua importância só continua a crescer. Existem dois aspectos específicos das baterias que muitos acreditam que precisam ser melhorados para atender às nossas necessidades futuras. Estes são a longevidade da bateria e também sua capacidade - quanta carga ela pode armazenar.
É provável que seus dispositivos usem um tipo de bateria chamada bateria de íon de lítio. Mas outro tipo baseado em sódio em vez de lítio pode se tornar comum em breve. Ambos os tipos de bateria podem armazenar e fornecer uma grande quantidade de carga, graças à forma como os materiais constituintes passam os elétrons. Mas tanto em baterias de lítio quanto em baterias de sódio, ciclos repetidos de carregamento e uso podem reduzir significativamente a capacidade de armazenamento ao longo do tempo.
Dentro de uma bateria típica, existem camadas de material metálico. Conforme as baterias carregam e descarregam, essas camadas se degradam e desenvolvem rachaduras ou flocos - chamados de falhas de empilhamento - que reduzem a capacidade das baterias de armazenar e fornecer carga. Essas falhas de empilhamento ocorrem porque o material é mantido unido por uma força fraca chamada força de Van der Waals, que é facilmente sobrecarregado pelo estresse colocado nos materiais durante o carregamento e o uso.
Yamada e colegas demonstraram que, se a bateria for feita com um material modelo - óxido com camada de oxigênio redox (Na 2 RuO 3 ) - então algo notável acontece. Não apenas a degradação dos ciclos de carga e descarga diminui, mas as camadas realmente se auto-reparam. Isso ocorre porque o material que os pesquisadores demonstraram é preso por uma força chamada atração coulômbica, que é muito mais forte do que a força de Van der Waals.
"Isso significa que as baterias podem ter uma vida útil muito mais longa, mas também podem ser empurrados para além dos níveis que atualmente os danificam, "disse Yamada." Aumentar a densidade de energia das baterias é de suma importância para realizar o transporte eletrificado. "
