Carregamento de carros elétricos no frio pode ficar 500 por cento mais rápido

Carregar mais depressa um carro elétrico quando as temperaturas descem abaixo de zero é uma tarefa complicada. O frio altera a química da bateria e torna mais lenta a deslocação dos iões entre os elétrodos. Contudo, uma equipa de investigadores conseguiu aumentar em impressionantes 500 por cento a velocidade de carregamento de carros elétricos em condições frias, sem comprometer a densidade energética.

Carregamento de carros elétricos no frio

Como o fizeram? Magia! Espanto! Esperança! A equipa da Universidade de Michigan, liderada pelo professor associado Neil Dasgupta, recorreu a um revestimento de borato-carbonato de lítio - a que chamaremos simplesmente «material vítreo» - para impedir a deposição de lítio e permitir esta melhoria notável nas velocidades de carregamento.

Para perceber melhor como é que estes investigadores chegaram a tal resultado, vale a pena recuar a uma breve aula de Ciências.

Os iões lentos criam dois problemas: o carregamento demora mais tempo e, existindo menos iões em circulação, reduz-se a densidade energética - e, consequentemente, a autonomia. Para compensar a menor autonomia da bateria, os fabricantes tornam os elétrodos, ânodo e cátodo, mais espessos, partindo do princípio de que uma maior área de superfície proporciona mais reações iónicas capazes de contrariar essa lentidão. Até aqui, tudo parece relativamente simples.

Deposição de lítio e elétrodos mais espessos

Mas, na realidade, não é assim tão simples. Ao longo da reação química, acumulam-se depósitos de lítio no ânodo, revestindo-o de forma semelhante a bijutaria barata concebida para parecer dispendiosa. Esses depósitos impedem que a química, bem, continue a funcionar. Além disso, os elétrodos maiores aumentam o peso do conjunto da bateria, sem melhorarem a densidade energética. Um pesadelo.

Num estudo anterior, Dasgupta e a sua equipa abriram furos minúsculos nos elétrodos mais espessos com lasers, aumentando ainda mais a área disponível para as reações. O resultado foi excelente para reduzir os tempos de carregamento à temperatura ambiente, mas praticamente não ajudou quando fazia mais frio. A razão? A deposição de lítio.

Revestimento de borato-carbonato de lítio

Neste novo estudo, a equipa aplicou o material vítreo ao ânodo para evitar a acumulação de lítio. Mesmo a temperaturas de -10°C, as células recuperaram carga cinco vezes mais depressa do que anteriormente. Além disso, os investigadores verificaram que as baterias modificadas mantiveram 97 por cento da sua capacidade, mesmo depois de 100 ciclos realizados a temperaturas abaixo de zero. Menos degradação, vitória.

É verdade que estas conclusões foram obtidas em laboratório, mas a abordagem que combina o material vítreo com lasers parece promissora. Sobretudo porque, como salienta o professor Dasgupta, trata-se de uma alteração relativamente pequena, que os fabricantes de automóveis podem implementar sem grandes mudanças nas instalações de produção já existentes.