Pesquisadores criam bateria dobrável que carrega celular em um minuto

Cientistas americanos construíram uma bateria flexível de alumínio que, segundo eles, pode se transformar na alternativa barata, segura e muito rápida aos modelos existentes. Além disso, ela pode ser totalmente recarregada em menos de um minuto.

O protótipo de bateria é uma pequena bolsa contendo alumínio para um eletrodo e espuma de grafite para outro eletrodo, tudo cercado por um sal líquido especial.

Além da rapidez no recarregamento, os cientistas afirmam que ela é muito mais segura e duradoura que as atuais baterias de lítio, comuns em dispositivos eletrônicos como smartphones. A bateria também dura mais do que as pilhas alcalinas.

“Desenvolvemos uma bateria recarregável de alumínio que pode substituir os dispositivos atuais que, ocasionalmente, pegam fogo”, disse o autor da pesquisa Hongjie Dai, da Universidade de Stanford, na Califórnia.

“Nossa nova bateria não vai pegar fogo nem se você perfurá-la”, acrescentou. E um vídeo feito pelos pesquisadores mostra que a bateria até continua funcionando por um período curto depois de ser perfurada.

Os cientistas divulgaram os resultados obtidos com a nova bateria na revista especializada Nature.

Leve e barato

Por ser um material leve e barato, o alumínio vem atraindo o interesse de muitos setores nos últimos anos, mas isto nunca resultou em um produto viável até o momento.

Mas, a chave para esta nova bateria foi a escolha do material para o eletrodo positivo (o cátodo) que vai com o alumínio do eletrodo negativo (ou ânodo). O grafite, uma forma de carbono na qual os átomos formam folhas finas e planas, tem uma performance muito boa e também é leve, barato e disponível.

Para conectar os dois eletrodos, a bolsa é preenchida com líquido.

“O eletrólito é, basicamente, um sal que é líquido e está na temperatura ambiente, então é muito seguro”, disse o estudante Ming Gong, outro autor do projeto.

Outro ponto crucial é que a bateria pode completar mais de 7,5 mil ciclos (recargas) sem perder nada de sua capacidade, muito mais do que a maioria das baterias de íons de lítio e centenas de vezes melhor do que as baterias experimentais que também usam alumínio.

O dispositivo também é capaz de gerar dois volts, o mais alto que uma bateria de alumínio já chegou. E também uma capacidade maior do que o 1,5 volt gerado por pilhas alcalinas.

No entanto, ela fica atrás da geração de energia das baterias de íons de lítio usadas em smartphones e laptops.

“Nossa bateria produz cerca de metade da voltagem de uma bateria de lítio. Mas melhorando o material do cátodo, poderemos, no futuro, aumentar a voltagem e a densidade da energia”, disse o professor Dai.

Mesmo com a baixa voltagem em relação às baterias usadas hoje, a equipe já conseguiu juntar duas destas baterias experimentais, conectar a um adaptador e carregar um smartphone em um minuto.

Além disso, os cientistas sugerem que este tipo de bateria será muito útil para dispositivos com telas flexíveis, uma das propostas para a próxima geração de dispositivos eletrônicos.

“Nossa bateria tem tudo o que você sonha que uma bateria deveria ter: eletrodos baratos, segurança, carregamento em alta velocidade, flexibilidade e longo ciclo de vida. Acho que são os primeiros dias de uma nova bateria. É muito animador”, disse Dai.

Desafio

Para Clare Grey, especialista em química de materiais da Universidade de Cambridge, a nova bateria pode ser uma grande mudança e o “método de armazenar as cargas dentro do grafite”, desenvolvido pelos cientistas de Stanford, “é bem esperto”.

Mas, ela acredita que transformar este protótipo em um produto para ser comercializado em larga escala será um desafio. Um dos problemas, para Clare, é que colocar íons entre as folhas do grafite pode acabar fazendo com que o material fique se contraindo e expandindo, o que “é ruim para a bateria”.

“E também, quanto maior forem as folhas de grafite, mais os íons terão que ficar difusos, então eles ficarão mais lentos. Então, parte da razão pela qual as taxas (apresentadas pela bateria) ainda são altas é que usa plaquetas muito pequenas de grafite”, explicou.

Mesmo com estes problemas, a pesquisadora ainda tem muito interesse nesta nova bateria.

“Acho muito animador e nos mostra novos caminhos sobre como poderíamos fazer este tipo de química funcionar.”