Novo mix químico em eletrólitos pode zerar risco de explosão de baterias

As baterias de íon-lítio, que abastecem milhares de celulares e outros gadgets mundos afora, são uma excelente solução de energia. Mas, assim como o íon-sódio, que promete revolucionar o mercado em breve, essas fontes oferecem riscos, ainda que pequenos, de explosões — como visto no famoso caso do Galaxy Note 7 e outros incidentes. Os pesquisadores já vêm estudando uma forma de conter chamas e coisas do tipo há algum tempo e parecem ter chegado a uma combinação química capaz de resolver de vez essa questão.

O grande desafio foi aumentar a segurança e manter o desempenho da bateria

Segundo o levantamento realizado por uma equipe da Universidade de Tóquio, o segredo está em balancear os eletrólitos orgânicos que promovem o fluxo de carga elétrica com uma mistura de sais de lítio e solventes.

A publicação do estudo no periódico Nature Energy, detalha o uso de trimetil fosfato (ou trimethyl phosphate — TMP), que pode manter descargas estáveis por 1 mil ciclos, ou mais de um ano, sem degradação do material — bem melhor que os padrões atuais. Uma das grandes preocupações é aumentar a segurança mas também manter autonomia e performance em patamar alto. Para isso, a equipe aumentou a concentração de sal no eletrólito.

Esse combo reduziu a volatilidade geral e assegurou os níveis de alta tensão nos ânodos do conjunto, o que não costuma acontecer com solventes não inflamáveis como o TMP. “Ao aplicar (os eletrólitos misturados) às baterias de íon-sódio e ao íon-lítio, demonstramos uma reação de carga/descarga altamente estável, tanto em ânodos de um carbono duro quanto em grafite, há mais de um anos — validando nossa estratégia para desenvolver uma bateria recarregável segura e duradoura”, explica o texto.

Solução pode ser utilizada também em outras frentes

Os testes revelaram que as novas soluções apresentaram “volatilidade insignificante” em temperaturas bem altas, de até 150°C (302°F) — e vale lembrar que nem é preciso chegar a 90°C para o material deteriorar, liberar gases e estourar. Quando eventualmente a bateria pegou fogo, a mistura química “sufocou” a combustão imediatamente na fonte.

Os cientistas chegaram à conclusão que essa abordagem também pode ser estendida a outros solventes resistentes ao fogo e não inflamáveis, o que abre a possibilidade de uso em estruturas maiores e mais potentes. O que é uma boa, visto que as fontes estão cada vez maiores e as casas inteligentes vão precisar de mais energia individual.