Pesquisadores da gigante sul-coreana descobriram uma forma de tornar o silício um material mais viável para as futuras baterias íon-lítio.
Vamos ser sinceros, baterias são uma droga. A única razão para que a vida útil de uma bateria esteja melhorando é uma questão matemática simples: dispositivos ao nosso redor estão ficando menores.
Isso permite que fabricantes tenham mais espaço para armazenar energia sem ter que melhorar alguma coisa, a não ser a eficiência do software.
Entretanto este cenário deve mudar em breve. Uma equipe de pesquisadores que inclui, na maioria, cientistas afiliados à Samsung reivindicam que encontraram uma forma de fazer a próxima geração de baterias íons-lítio carregar mais energia que as atuais baterias mesmo depois de completar 200 ciclos de carga. O grupo publicou recentemente suas conclusões na revista científica Nature.
A chave para as novas baterias é o silício, um ótimo material para ânodos (o elétrodo através do qual a corrente eléctrica de uma bateria flui), já que pode conter uma carga maior do que os ânodos de grafite.
Cientistas têm falado sobre os ânodos de silício por alguns anos e algumas baterias íon-lítio já usam o silício devido a sua maior capacidade.
O problema é que quando você carrega uma bateria íon-lítio, você precisa inserir lítio dentro do silício. Isso faz com que o ânodo expanda em até 400%, de acordo com Nexeon, empresa que também trabalha com ânodos de silício.
Uma vez que a bateria descarrega, o silício encolhe de volta ao seu estado normal. No entanto, você precisa fornecer mais espaço na bateria para permitir que o silício expanda em volume a cada carga. Além disso, a expansão e contração leva o silício quebrar ao longo do tempo. Quando isso acontece, o material perde condutividade e a bateria chega ao seu fim - em um prazo muito mais curto do que tecnologia íon-lítio atual.
Para contornar o problema da expansão, os pesquisadores da Samsung dizem que é possível pegar o silício e aumentar o número de grafeno sem carboneto como um revestimento. Este revestimento ajuda a neutralizar a expansão, e mantém o silício intacto por um longo período de tempo. Isto significa que você pode acabar com uma bateria menor e com uma capacidade maior do que a tecnologia atual, como o primeiro PC Perspective relatado.
O impacto na sua casa
A pesquisa da Samsung parece tornar a tecnologia promissora. Os autores afirmam que os ânodos de silício revestido de grafeno permitem o carregamento de densidades que são 1,8 vezes maior do que as baterias de íon-lítio atuais sobre a sua primeira carga.
Pela carga de número 200, esses ânodos ainda estarão segurando 1,5 vezes mais densidade de energia volumétrica do que o que temos agora.
Mas não espere ver baterias como essas da Samsung em um futuro muito próximo. Por ora, trata-se apenas de uma pesquisa. No entanto, os autores estão esperançosos que esta nova técnica "possa servir como um protótipo para avançar a tecnologia de ânodos de silício para torná-la comercialmente viável."
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