O tempo de recarga continua a ser o maior obstáculo à expansão dos veículos elétricos. Enquanto a autonomia já ultrapassa a maioria dos motores a combustão, carregar uma bateria de carro elétrico pode demorar entre 30 a 40 minutos, tornando a experiência menos prática para os utilizadores.
Investigadores do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia Avançada (KAIST) e da LG Energy Solution anunciaram agora uma solução promissora: uma bateria de lítio-metal que permite carregar de 10% a 80% em cerca de 15 minutos, uma inovação que representa um avanço significativo na densidade energética e no carregamento rápido.
As baterias de iões de lítio, usadas atualmente na maioria dos veículos elétricos, são seguras e fiáveis, mas atingem limites físicos na capacidade de armazenamento. As baterias de lítio-metal (LMBs) substituem o ânodo de grafite por uma folha fina de lítio-metal puro, aumentando drasticamente a densidade energética. No entanto, carregamentos rápidos provocam a formação de dendritos, aglomerados em forma de agulha que podem perfurar a separação interna da bateria, causando curto-circuitos, falhas ou incêndios, e reduzindo a vida útil do dispositivo.
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Durante anos, a abordagem consistia em criar barreiras mais resistentes para conter os dendritos, mas a equipa do KAIST e da LG adotou uma perspetiva diferente: o problema estava na construção da interface, e não na resistência do escudo.
Liderados pelo professor Hee-Tak Kim, os investigadores identificaram que a formação de dendritos ocorria devido à coesão interfacial não uniforme do lítio-metal. A carga rápida fazia com que os componentes químicos se aglomerassem, criando uma blindagem ineficaz. Através de microscopia eletrónica de transmissão criogénica (crio-TEM), observaram que a carga rápida gerava regiões cristalinas dispersas de 5 a 8 nanómetros.
O passo decisivo foi a formulação de um eletrólito líquido capaz de suprimir a formação de dendritos mesmo durante cargas intensas. O eletrólito ideal continha ânions fracamente associados ao lítio, permitindo maior flexibilidade e segurança durante o carregamento.
Com esta tecnologia, uma célula de alta potência atingiu 5% a 70% de carga em apenas 12 minutos, mantendo desempenho estável por mais de 350 ciclos. Uma versão de alta energia, destinada a veículos de longa autonomia, alcançou 10% a 80% em 17 minutos e manteve desempenho consistente por 180 ciclos, com densidade energética projetada de 386 Wh/kg.
“Esta pesquisa tornou-se uma base fundamental para superar os desafios técnicos das baterias de lítio-metal, compreendendo a estrutura interfacial e superando a maior barreira à introdução destas baterias em veículos elétricos”, afirmou Hee-Tak Kim, professor de Engenharia Química e Biomolecular do KAIST.
Este avanço representa um passo decisivo para tornar os veículos elétricos mais práticos, reduzindo significativamente os tempos de recarga e aproximando a experiência de reabastecimento à conveniência dos combustíveis fósseis. A nova tecnologia poderá acelerar a adoção de carros elétricos, ajudando a consolidar a transição para uma mobilidade mais sustentável.
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