Em cerca de três anos, será possível ter um veículo elétrico que leve apenas cerca de cinco minutos para carregar, em vez das sete ou oito horas que leva para os modelos atualmente comercializados. Isso será possível graças a um novo projeto de baterias criado pelos cientistas americanos Byoungwoo Kang e Gerbrand Ceder, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).
Estes especialistas foram capazes de melhorar a estrutura e os materiais utilizados por baterias de lítio tradicionais, e criou uma nova geração que pode armazenar energia suficiente para mover um veículo, mas, ao contrário das baterias que usamos hoje requerem apenas alguns segundos para recarga
Isso é indicado por um estudo publicado na última edição da revista Nature. Segundo os cientistas, as baterias tradicionais de lítio funcionam pelo movimento ininterrupto de íons de lítio no interior. Íons de lítio são os que carregam a carga elétrica positiva.
Assim, as baterias de íons de lítio oferecem boa eficiência energética, mas leva muito tempo para recarregá-las e, além disso, elas sobrecarregam muito rapidamente. Por fim, essas tradicionais baterias de lítio perdem, ao longo do tempo, sua capacidade de carga e devem ser descartadas, contribuindo para a contaminação dos resíduos sólidos, embora a reciclagem deva reduzir o problema.
Os engenheiros do MIT descobriram que todos esses problemas com baterias de lítio modernas têm um motivo comum: a baixa velocidade com a qual os íons de lítio se movem para dentro. Portanto, a resposta para melhorar as baterias foi simplificar o caminho desses íons ao máximo.
Para conseguir isso, eles redesenharam a estrutura interna das baterias criando novas estradas, trilhas ou atalhos para facilitar a passagem de cargas elétricas de uma extremidade da bateria para a outra (de pólo a pólo) e em ambas as direções. Assim, os cientistas acrescentaram à camada externa de cada bateria uma espécie de via de circulação exclusiva para íons de lítio. "Esse caminho externo é capaz de distribuir a energia para cada um dos cantos do dispositivo em poucos segundos, 10 ou 30 no máximo", disseram os especialistas do MIT.
No entanto, para se certificar de que os íons tomaram esse caminho e não algum outro caminho alternado dentro da bateria, os cientistas adicionaram um material supercondutor chamado fosfato de lítio-ferro. Este material guia os íons de lítio para essa rota de desvio. Desta forma, é possível reduzir o tempo que leva a energia elétrica para se mover e completar a jornada dentro da pilha.
"A estrutura química do fosfato de lítio-ferro cria túneis do tamanho correto para o qual o lítio se move com muito mais agilidade", disseram os cientistas da Nature. Além disso, o fosfato de ferro lítio tem a vantagem de não superaquecer ou perder sua capacidade de carga. "O fato de que esse avanço tenha sido alcançado em um material que já é conhecido e sem grandes mudanças no projeto significa que as baterias estarão em breve à venda", disse Ceder.
Como a revista "Nature" publicou hoje, a nova bateria pode começar a ser comercializada em alguns anos, de acordo com as estimativas dos dois pesquisadores responsáveis pelo projeto. As baterias de lítio oferecem boa eficiência energética hoje em dia, mas seu ponto fraco é o baixo nível de energia em determinados momentos quando, por qualquer motivo, uma contribuição extra é necessária.
De acordo com Ceder, isso permitiria carregar uma pequena bateria em apenas 10 ou 20 segundos, o que "poderia ter muitas aplicações práticas e poderia mudar nosso estilo de vida".
Kang e Ceder usaram o composto LiFePO4, usado com freqüência na fabricação de baterias, e o cobriram com uma mistura de ferro, fósforo e oxigênio que, depois de aquecido, permite que os íons se movam rapidamente.
Mas ainda há grandes obstáculos a serem superados. As baterias podem exigir estações especializadas e caras para recarregar a eletricidade, já que as tomadas domésticas não podem fornecer eletricidade a uma taxa suficiente.
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