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A revista Eletronica Inovação Tecnológica de 29/10/2015
trás uma noticia de um grande avanço nas chamadas
baterias lítio-ar.
Como título;
Bateria de ar-lítio em automóveis poderá rivalizar com gasolina
Mostra um grande passo da pesquisa em busca de uma
bateria mais eficiente e segura.
Diz o artigo:
Baterias de última geração
Um novo protótipo funcional de uma bateria de lítio-
oxigênio - ou lítio-ar - renovou as esperanças de
um avanço no campo das baterias, mostrando como
resolver vários dos problemas que têm limitado o
desenvolvimento desses dispositivos promissores.
A bateria tem uma densidade de energia muito alta,
tem 90% de eficiência e pode ser usada e
recarregada mais de 2.000 vezes.
Esquema mostra a formação de hidróxido de lítio no eletrodo de grafeno na presença de iodeto de lítio. No carregamento, o iodeto é oxidado em iodo, que ajuda a remover o hidróxido de lítio e reformar o eletrodo. [Imagem: Tao Liu/Gabriella Bocchetti/Clare P. Grey]
As baterias de lítio-oxigênio, ou lítio-ar, têm sido
apontadas como as baterias "definitivas" devido à
sua elevada densidade teórica de energia, que é pelo
menos 10 vezes maior do que uma bateria de íons
de lítio. Essa alta densidade de energia seria
comparável à da gasolina, viabilizando carros
elétricos de grande autonomia com baterias
custando apenas 20% e igualmente pesando apenas
20% em relação às atuais.
Contudo, há vários desafios práticos que precisam
ser vencidos antes que as baterias de lítio-ar
tornem-se uma alternativa viável à gasolina e ao
etanol, assim como acontece com outras tecnologias
buscando "baterias de última geração" - como
as baterias líquidas, as baterias de lítio-enxofre e até
Química da bateria
Agora, pesquisadores da Universidade de
Cambridge, no Reino Unido, demonstraram como
alguns desses obstáculos podem ser superados. Eles
criaram um protótipo de uma bateria de ar-lítio que
superou de longe todas as tentativas anteriores.
Tao Liu e Clare Grey usaram um eletrodo de carbono
altamente poroso - formado, no limite, por folhas de
grafeno - e aditivos que alteram as reações
químicas que fazem a bateria funcionar, o que a
tornou mais estável e mais eficiente.
Em protótipos anteriores, a formação de peróxido de
lítio durante o descarregamento - o período em que
a energia da bateria é usada - junta-se com uma
série de outras reações indesejáveis que atacam o
eletrólito e reduzem a eficiência global da bateria.
Além disso, as partículas de descarga acabam
entupindo os pequenos poros do eletrodo receptor.
Para contornar estes problemas, Liu projetou sua
bateria para produzir hidróxido de lítio (LiOH) em
vez de peróxido de lítio (Li2O2). Um passo essencial
foi a adição de iodeto de lítio como mediador, o que
reduziu a resistência e reações químicas indesejáveis
que chegavam a inutilizar a bateria, tornando-a
muito mais estável após vários ciclos de carga e
descarga.
Um outro avanço importante foi o uso de óxido de
grafeno reduzido como eletrodo de recepção. Os
poros maiores desse material permitiram uma maior
captura dos cristais de descarga.
Níveis progressivos de aumento mostrando a macroporosidade do eletrodo de óxido de grafeno. [Imagem: Tao Liu et al. - 10.1126/science.aac7730]
Bateria de ar-lítio prática
Estas melhorias, gerando alta eficiência e alta
ciclagem, prometem acelerar o desenvolvimento de
uma bateria de lítio-ar comercialmente viável.
No entanto, embora os resultados sejam
promissores, os pesquisadores reconhecem que uma
bateria de lítio-ar prática não deverá se tornar
realidade antes de uma década de novos
desenvolvimentos.
"O que conseguimos é um avanço significativo para
esta tecnologia e indica áreas inteiramente novas de
investigação - não resolvemos todos os problemas
inerentes a esta química, mas nossos resultados
mostram rotas rumo a um dispositivo prático," disse
a professora Clare Grey, cuja equipe se destacou ao
descobrir o mecanismo que faz as baterias de lítio
Fonte:
J.A.
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