Nova tecnologia de baterias carrega 5 vezes mais rápido em temperaturas geladas

Uma das coisas que poderá não saber sobre os veículos elétricos (VE) até viver com um é que carregam mais lentamente a temperaturas frias, o que significa que poderá ter de passar mais tempo numa estação de carregamento em longas viagens de inverno. E isso em muitos países é um problema. Agora, a solução poderá estar à vista!

As baterias não gostam do frio

Para além disso, o impacto do clima na química da bateria do seu automóvel e a energia consumida quando aquece o habitáculo e os bancos podem, em conjunto, minar cerca de 25% da autonomia quando circula a 115 km/h, em comparação com uma condução a esta velocidade com tempo ameno.

Os investigadores da Universidade de Michigan têm uma forma de resolver o primeiro problema. A técnica é alterar ligeiramente o processo de fabrico das baterias de iões de lítio para veículos elétricos. Assim, esta nova proposta permite um carregamento rápido a temperaturas extremamente baixas – até cinco vezes mais rápido – sem reduzir a sua densidade energética.

Para sermos mais precisos, o método da equipa permite um carregamento de “6C” a temperaturas tão baixas como -10 °C. O “C” é uma forma de exprimir a velocidade de carregamento relativamente à capacidade da bateria.

Assim, por exemplo, para um automóvel com uma bateria de 50 kWh, uma taxa de carregamento de 1C significaria carregar a 50 kW, e uma taxa de carregamento de 6C significaria carregar a 300 kW (6 × 50 kW). Isto é ridiculamente rápido – e potencialmente uma boa notícia para os futuros proprietários de veículos elétricos em climas frios.

Porque é que os automóveis carregam mais lentamente ao frio?

Porque o movimento dos iões de lítio para trás e para a frente entre os elétrodos através de um eletrólito líquido numa bateria abranda. Isto reduz tanto a velocidade de carregamento como a potência da bateria.

Então, como acelerar o carregamento de veículos elétricos? Uma forma é seguir o método do investigador Neil Dasgupta de perfurar a laser pequenos caminhos no ânodo de grafite que recebe os iões de lítio durante o carregamento.

Como está atualmente concebida, o carregamento funciona bem à temperatura ambiente, mas no frio, forma-se uma camada química de lítio na superfície do ânodo, impedindo-o de reagir com o eletrólito. Por isso, é necessário dar um passo em frente.

Assim, ao revestir o ânodo de grafite perfurado a laser com um material vítreo feito de carbonato de borato de lítio, o carregamento pode ser acelerado cinco vezes mais do que a taxa observada em temperaturas abaixo de zero. A equipa publicou um artigo que documenta este trabalho na revista Joule no mês passado.

Os investigadores referem que este método tem potencial para dar resposta a uma das principais preocupações citadas por muitos proprietários, quer nos EUA, quer na Europa, em países onde tendencialmente o inverno traz temperaturas abaixo de zero.