Baterias de lítio mais potentes: solução está na simplicidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/09/2006

As baterias de lítio estão entre as grandes responsáveis pela atual onda de portabilidade tecnológica. Elas estão nos notebooks, nos telefones celulares, nos tocadores de MP3 e em virtualmente qualquer aparelho eletrônico. Mas, apesar de estarem tecnologicamente anos luz à frente das demais baterias, elas parecem nunca durar tanto quanto gostaríamos.

Agora, uma equipe de químicos da Universidade Saint Andrews, Escócia, descobriu uma nova forma de aumentar a capacidade das baterias recarregáveis de lítio, além de permitir que suas cargas durem mais tempo.

As baterias de lítio atuais utilizam compostos de lítio como eletrodo positivo e materiais de intercalação como anodo. Materiais de intercalação são compostos de uma rede sólida de átomos de lítio, juntamente com átomos de outros metais, como cobalto, níquel ou manganês, tudo misturado com oxigênio.

Quando você recarrega uma bateria de lítio, a corrente empurra os íons positivos de lítio para fora dessa rede. E, quando você usa a bateria, ela vai se descarregando à medida em que esses íons migram de volta - ao empurrar elétrons em seu caminho, é gerada a corrente elétrica que alimenta o seu equipamento.

Para fabricar baterias de lítio melhores, o desafio é produzir novos materiais para o eletrodo que liberem potência rapidamente, mas que possuam alta capacidade de armazenamento. Kuthanapillil Shaju e Peter Bruce propuseram uma solução para esse problema desenvolvendo uma nova forma de sintetizar um novo composto de intercalação (Li(Co1/3 Ni1/3 Mn1/3)O2).

A solução do problema está na simplicidade. Eles sintetizaram o novo composto simplesmente misturando os compostos iniciais - sais dos diversos metais individuais - em um solvente. Hoje, o processo é feito industrialmente em várias etapas consecutivas.

Com sua nova técnica, os cientistas foram capazes de fabricar materiais de intercalação de óxido de lítio extremamente uniformes, nos quais os íons de níquel, cobalto e manganês ficam espaçados em intervalos regulares no interior do sólido, que é poroso.

A estrutura porosa do novo material é crucial para suas propriedades elétricas. Os poros permitem que o eletrólito tenha uma maior superfície de contato com o eletrodo, resultando em maior capacidade de armazenamento e maior capacidade de descarga.

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