Bateria de ar-lítio: carros elétricos com autonomia de 800 km

Com informações da New Scientist - 10/01/2012

A bateria de ar-lítio está funcionando em escala de laboratório, e os cientistas prometem um protótipo em escala real para o próximo ano.
[Imagem: IBM Almaden]

Ansiedade de motorista

Um dos maiores entraves à popularização dos veículos elétricos é a chamada "ansiedade da autonomia".

Os motoristas parecem morrer de medo de que a carga da bateria não consiga levá-los até seu destino ou trazê-los de volta para casa.

Agora, cientistas da IBM afirmam ter resolvido um problema fundamental que poderá levar à criação de uma bateria capaz de dar a um carro elétrico uma autonomia de 800 quilômetros - o dobro da autonomia da maioria dos carros a gasolina ou etanol.

As melhores baterias disponíveis atualmente são do tipo íons de lítio, que são boas para telefones celulares, razoavelmente boas para notebooks, mas insuficientes para veículos elétricos, que não conseguem superar os 200 km de autonomia.

Bateria de lítio-ar

Um novo tipo de bateria, chamada bateria de ar-lítio - ou lítio-oxigênio -, é muito mais interessante porque sua densidade teórica de energia é 1.000 vezes maior do que as baterias de íons de lítio, o que a coloca praticamente em condições de igualdade com a gasolina.

Em vez de usar óxidos metálicos no eletrodo positivo, as baterias de lítio-ar usam carbono, que é mais leve e mais barato, e reage com o oxigênio do ar ambiente para produzir uma corrente elétrica.

Mas há um problema: as instabilidades químicas limitam a vida útil das baterias de lítio-ar, que suportam poucos ciclos de carga e descarga - algo impraticável para os veículos elétricos.

Agora, Winfried Wilcke e seus colegas dos laboratórios da IBM descobriram a causa dessa rápida degradação: o oxigênio do ar reage não apenas com o eletrodo de carbono, mas também com o eletrólito, a solução condutora que transporta os íons de lítio entre os eletrodos.

A bateria ar-lítio tem um potencial teórico mais de 1.000 vezes superior às baterias mais modernas.
[Imagem: Winfried Wilcke/IBM]

Essa reação indesejada deteriora o eletrólito, danificando a bateria.

Eletrólito promissor

Os pesquisadores usaram então um supercomputador para modelar essas reações químicas, em busca de eletrólitos alternativos, que não fossem danificados pela reação com o oxigênio.

"Nós agora descobrimos um [novo eletrólito] que parece muito promissor," contou Wilcke.

A pesquisa ainda não foi publicada, e os pesquisadores se recusam a dar mais detalhes sobre o novo composto, embora contem que o material funcionou como previsto nos modelos computadorizados "em vários protótipos em escala de laboratório".

Segundo Wilcke, a expectativa é que um protótipo em escala real esteja pronto até 2013.

Mas ainda há um grande desafio antes que as baterias de ar-lítio possam cumprir todas as suas promessas: como lidar com a umidade do ar ambiente, já que o lítio pega fogo espontaneamente quando imerso em água.

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