Um grupo de pesquisadores da Universidade Cornell, nos Estados Unidos, desenvolveu uma bateria que carrega por completo um carro elétrico em apenas cinco minutos.
A pesquisa foi publicada na revista científica Joule, e descobriu uma nova forma de utilizar o elemento índio para aumentar a eficiência das baterias de lítio presentes nos veículos. O índio permite não só carregamento rápido, como também armazenamento de energia por bastante tempo.
Bateria pode tornar carros elétricos mais baratos
Carro elétrico da Xiaomi (Imagem: Divulgação/Xiaomi)
Segundo o reitor da escola de engenharia e chefe de laboratório em Cornell, Lynden Archer, a bateria de índio pode baratear o custo dos carros elétricos.
Hoje em dia, veículos elétricos são muito caros para a maioria dos consumidores. As fabricantes investem em baterias de lítio maiores para garantir mais autonomia. Contudo, isso torna os carros ainda mais caros e inacessíveis.
Com carros mais baratos, uma maior quantidade de pessoas poderia adquirir veículos elétricos, ajudando a diminuir a emissão de gases poluentes, destaca Archer.
Como o índio ajuda a bateria a carregar rapidamente
O índio que compõe a bateria é um elemento químico encontrado em telas sensíveis ao toque, televisões e painéis solares, por exemplo. De acordo com Archer, o índio funciona de forma única em baterias, devido à capacidade do componente de faze a difusão rápida do lítio em estado sólido.
Em baterias de lítio tradicionais, os ânodos costumam ser compostos por grafite revestido em folha de cobre. Já na bateria desenvolvida pelos cientistas, os ânodos têm somente índio em sua composição.
Graças ao maior potencial de difusão do índio, os átomos de lítio carregados de eletricidade se movem em alta velocidade no eletrodo positivo da bateria — parte do componente que recebe a corrente elétrica. Em seguida, a corrente elétrica é armazenada como energia para ser usada depois.
Como o ânodo de índio permite uma difusão mais rápida dos íons de lítio, a bateria carrega em poucos minutos.
As demais vantagens do índio
Supercarregador para carros elétricos da montadora chinesa Nio. Imagem: Nio/Divulgação
Além disso, o índio ajuda a distribuir os átomos de lítio de maneira uniforme. Segundo Archer, isso ajuda a manter a integridade do eletrodo, especialmente ao longo de diversos ciclos de carregamento. Quanto mais estável é o eletrodo em uma bateria, menor é a frequência que o componente precisa de troca.
Uma bateria de índio pode ser carregada repetidamente e usada ao longo de centenas de ciclos, enquanto mantém a capacidade integral de desempenho. Considerando a sustentabilidade necessária em uma bateria de carro, esse é um ponto importante para Archer.
O reitor ainda acredita que quanto mais tempo de vida uma bateria durar, antes de precisar de reparos ou substituição, mais ela irá compensar os impactos ambientais da produção inicial.
Bateria de índio ainda tem muitos problemas
Apesar de permitir o carregamento ultrarrápido de baterias e garantir vida útil longa ao componente, o índio é um elemento bastante pesado. Uma bateria pesada resulta em um carro pesado, o que diminui a eficiência geral do veículo.
Para evitar esse problema, os cientistas criaram uma liga de índio e alumínio. Já que ambos os elementos compartilham características importantes, misturar os dois pode resolver a questão do peso.
A bateria de índio ainda está longe ficar disponível. Segundo Archer, para carregar totalmente o componente em cinco minutos, as estações de carga precisam fornecer correntes elétricas cerca de cinco a seis vezes maiores que as disponíveis hoje em dia.
Os cientistas da Universidade Cornell planejam continuar investigando as capacidades e limitações do índio, assim como de outros elementos semelhantes.