Nanocompósito dobra potência de baterias de lítio

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/02/2005

Utilizando um nanocompósito mesoporoso de vidro cristalino, o Dr. Zhou Haoshen, do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de Energia, no Japão, conseguiu dobrar a potência das baterias recarregáveis de lítio. Este poderá ser um passo importante no desenvolvimento de baterias de lítio que viabilizem sua utilização em aplicações automotivas.

Embora as baterias recarregáveis de lítio já sejam capazes de sustentar o fornecimento da energia necessária para o funcionamento dos veículos elétricos (densidade de energia), elas não conseguem ainda dar conta da grande potência que é necessária para uma partida rápida (densidade de potência).

Há dois enfoques possíveis para se alcançar tanto uma maior densidade de energia quanto uma maior densidade de potência: o primeiro é aumentar a densidade de energia por meio da utilização da técnica de supercapacitores; a segunda é aumentar a densidade de potência da própria bateria.

Utilizando o nanocompósito TiO₂-P₂O₅ como eletrodo negativo da bateria, o pesquisador demonstrou que o transporte dos íons de lítio e do eletrólito é facilitado pela orientação de nanocanais tridimensionais presentes no material. Além disso, a absorção/desabsorção química desses íons na enorme área superfícial criada pelos nanocanais desempenha o papel de um supercapacitor. Ou seja, mantém a densidade de energia e aumenta-se incrivelmente a densidade de potência.

A adição de óxidos condutores de elétrons ao nanocompósito ainda gera o benefício adicional de um desempenho bastante superior nas propriedades de carga e descarga da nova bateria.

O nanocompósito mesoporoso de vidro cristalino TiO₂-P₂O₅ foi desenvolvido no mesmo laboratório, consistindo na junção de uma fase cristalina e de uma fase amorfa, a partir de um óxido metálico cristalino dotado de canais 3-D regularmente alinhados. Os nanocanais são criados pelo método tradicional de máscaras, adicionando-se ao material um composto metálico orgânico, o ácido fosfórico trimetil.

O cientista agora irá trabalhar no desenvolvimento de um método de produção em larga escala do nanocompósito, que possa viabilizar sua chegada ao mercado.