Qual tecnologia emergente de bateria definirá nosso futuro?

Origens da Inovação -As tecnologias emergentes de baterias têm grande potencial para impactar vários setores, desde a transição energética e veículos elétricos até aplicações médicas.

De carros a aparelhos médicos, a vida contemporânea depende muito de baterias. A capacidade de armazenar energia com eficiência é crucial para alimentar dispositivos que vão desde gadgets minúsculos até grandes SUVs. Consequentemente, há um esforço contínuo para melhorar o desempenho da bateria. Como é o cenário da tecnologia de bateria de ponta? Que avanços podemos antecipar no futuro próximo?

Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Viena desenvolveram uma bateria de íons de oxigênio que oferece várias vantagens sobre as baterias tradicionais de íons de lítio. Embora as baterias de íons de oxigênio tenham densidades de energia mais baixas, sua capacidade de armazenamento pode ser regenerada, permitindo potencialmente uma vida útil prolongada. Essas baterias são construídas com materiais incombustíveis e não requerem elementos raros, tornando-as uma excelente opção para grandes sistemas de armazenamento de energia que armazenam energia elétrica de fontes renováveis.

Pesquisadores austríacos da Universidade Johannes Kepler criaram a primeira bateria extensível e biodegradável. Esta bateria inovadora é solúvel em água, facilmente decomposta no corpo e projetada para uso em dispositivos vestíveis e implantes médicos. As baterias existentes geralmente contêm metais tóxicos e são difíceis de reciclar, mas esse avanço supera essas limitações usando elastômero, magnésio, óxido de molibdênio e um gel biodegradável em sua construção.

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Pesquisadores do Fraunhofer Institute for Laser Technology desenvolveram dois processos inovadores de fabricação baseados em laser que aumentam a eficiência energética na produção de baterias de íons de lítio. O sistema de secagem a laser de diodo reduz o consumo de energia em 50% e os requisitos de espaço em escala industrial em 60%. O laser de pulso ultracurto (USP) de alta potência também cria rodovias de íons de lítio no eletrodo da bateria, aumentando a densidade de energia e a vida útil.

Cientistas holandeses de Delft desenvolveram um método para prolongar a vida útil das baterias de íon-lítio misturando cinco sais. Esta abordagem inovadora estabiliza a camada de eletrólitos quebrados, melhorando a vida útil da bateria e oferecendo vantagens em mobilidade elétrica e armazenamento de curto prazo de energia solar e eólica. Os pesquisadores também estão explorando a aplicação potencial desse conceito de eletrólito na próxima geração de baterias de íons de sódio, o que pode reduzir a dependência do lítio.

Pesquisadores da POSTECH e da Sogang University desenvolveram um material de ânodo de alta capacidade para baterias de íon-lítio, que poderia aumentar em dez vezes o alcance do veículo elétrico. Ao substituir ânodos de grafite convencionais por ânodos de silício e polímeros carregados em camadas, eles criaram um material estável e confiável. Esse avanço pode atender à crescente demanda por baterias de alta capacidade no setor de veículos elétricos e contribuir para o combate às mudanças climáticas por meio da adoção de veículos elétricos.