Os fabricantes de baterias estão explorando vários caminhos para o “depois” das LFP (baterias sem cobalto), com ênfase particular em melhor densidade de energia e menor peso. Um estudo recente revela que acumuladores com ânodo de silicone-silício pode ser o caminho a percorrer.
O futuro do carro elétrico e a sua evolução depende muito da ciência das baterias. No momento em que escrevemos estas linhas, a maioria das baterias que equipam nossos veículos elétricos possuem química NMC (níquel-manganês-cobalto) e LFP (fosfato de ferro-lítio, sem cobalto) em menor grau.
Essas baterias têm suas vantagens e desvantagens que explicamos em um arquivo detalhado. Mas com o avanço da pesquisa e desenvolvimento em torno das baterias, os cientistas estão olhando para outras substâncias químicas e algumas delas têm um futuro brilhante.
Silício para substituir o grafite?
Entre eles estão baterias com ânodo de silicone-silício (às vezes chamadas de baterias de “silo de silício”), um desenvolvimento promissor no campo das baterias de íon-lítio. Essas tecnologias visam substituir parcial ou totalmente os ânodos de grafite tradicionais por silício ou um compósito silicone-silício.
O silício pode armazenar até 10 vezes mais energia que o grafitepossibilitando o desenvolvimento de baterias mais compactas e leves, com autonomia ampliada para dispositivos eletrônicos e veículos elétricos. Estas baterias poderiam reduzir a frequência de carregamento e acelerar a adoção de veículos elétricos, permanecendo compatível com os processos de fabricação atuais.
Obviamente, como qualquer tecnologia, existem restrições, nomeadamente a expansão do volume de silício durante o carregamento, que provoca fissuras e limita a vida útil das baterias. Para superar esses obstáculos, os pesquisadores estão desenvolvendo nanoestruturas, materiais compósitos, revestimentos especiais e eletrólitos avançados.
Se estas soluções forem implementadas com sucesso, as baterias de silício poderão revolucionar não só os veículos, mas também os dispositivos eletrónicos e o armazenamento estacionário de energia.
O que dizem os números?
Isto também é o que revela um estudo recente Energia Paráclicaempresa americana especializada na área de ânodos de silício que anuncia que esta tecnologia poderia reduzir o peso das baterias em 50% e duplicar a sua autonomia.
O estudo mostra que a tecnologia SILO Silicon permite reduzir “uma bateria de 80 kWh com 7.000 células pesando 565 kg até menos de 2.000 células pesando apenas 150 kg, uma redução de 73%”. Além de melhorar o desempenho e a eficiência do veículo, “uma embalagem de 300 kg equipada com esta tecnologia pode fornecer 160 kWh, duplicando a autonomia de 290 milhas (467 km) para mais de 580 milhas (933 km)”.
Números atraentes no papel, mas apenas no papel no momento. No momento em que escrevo estas linhas, a única aplicação concreta se encontra no novo Mercedes G-Class elétrico, que possui uma bateria com um novo ânodo feito de silicone, que substitui o grafite, fruto de uma aliança entre a Mercedes e a empresa californiana Sila, empresa especializada neste ramo.
A tecnologia desenvolvida por Sila prometia aumentar a densidade energética em cerca de 20% em comparação com uma bateria “convencional” de capacidade equivalente.
Segundo a empresa americana, seriam necessários apenas 20 minutos para recuperar pelo menos 80% da cargamesmo que Sila tenha tido o cuidado de não especificar a potência necessária. A empresa destacou ainda a redução significativa de peso, em torno de 15%, sem falar na redução de 20% no tamanho. Finalmente, o design desta bateria geraria 50 a 75% de CO2 menos por kWh do que o grafite.
Este ano pudemos testar o Mercedes Classe G 580 equipado com esta famosa bateria, e podemos também dizer que não era realmente palpável em termos absolutos, o Classe G não era necessariamente o demonstrador tecnológico ideal para este esse tipo de coisa com seu peso paquidérmico, seu físico de concreto e seu poder descomunal.
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