Baterias de ar-lítio: elas podem revolucionar a nova onda de carros elétricos

Os carros elétricos ainda não foram muito bem aceitos pelos motoristas, mas o futuro dos automóveis que não utilizam combustíveis convencionais pode ser muito promissor. O segredo estaria na utilização de baterias de ar-lítio, que são capazes de armazenar dez vezes mais energia do que as melhores baterias de íon de lítio atuais.

Um dos principais motivos que impede a popularização dos carros elétricos atualmente é o medo do consumidor. Quem está acostumado a ficar sem celular ou notebook por algumas horas por falta de bateria entende muito bem o receio de se comprar um veículo que depende de uma bateria para se movimentar. E se acabar a energia antes de você chegar ao destino desejado?

Uma das possíveis soluções para esse problema é a utilização de baterias de ar-lítio, capaz de dar uma autonomia de 800 km para o carro elétrico. Porém, se a prática fosse tão simples quanto a teoria, já teríamos muitos veículos movidos à bateria nas ruas. Uma das complicações em utilizar ar-lítio é que as baterias são muito instáveis.

Um problema

As bateria de ar-lítio criadas em laboratório parecem bem promissoras na questão de autonomia e são capazes de armazenar 10 vezes mais energia do que as melhores baterias de íon-lítio presentes no mercado atualmente.

Isso é possível pois, no lugar dos óxidos metálicos utilizados no eletrodo positivo das baterias atuais, as de ar-lítio empregam o carbono, que é bem mais leve, mais barato e reage com o oxigênio do próprio ar ambiente para gerar a corrente elétrica necessária.

Porém, mesmo parecendo bem promissora, a nova fonte de energia mostrou-se muito instável em todos os protótipos criados em laboratório, que ficaram totalmente inutilizáveis depois de alguns poucos ciclos (carga e descarga).

(Fonte da imagem: Reprodução YouTube)

Com isso, a bateria que era para durar cerca de 800 km não aguentaria muito mais tempo do que as baterias de íon-lítio atuais, que mal chegam a 200 km de autonomia. Segundo pesquisadores dos laboratórios da IBM, a causa dessa rápida deterioração é o fato de o oxigênio não reagir apenas com o carbono, mas também com a solução condutora utilizada, fazendo com que o eletrólito se deteriore rapidamente.

A solução

Mas nem tudo está perdido. Um equipe de pesquisadores da Universidade de St. Andrews, no Reino Unido, afirma ter conseguido estabilizar essa reação, criando assim o primeiro protótipo de bateria de ar-lítio realmente utilizável. O time do Dr. Peter Bruce substituiu o material com carbono por outro contendo nanopartículas de ouro.

(Fonte da imagem: Reprodução YouTube)

Além disso, no lugar do eletrólito que reagia com o oxigênio foi utilizado o solvente dimetilsulfóxido, ou DMSO. As mudanças deram certo e as baterias passaram a suportar cerca de 100 ciclos de carga e descarga, segundo o que foi publicado na edição de agosto de 2012 da revista Science.

Infelizmente, nem tudo é perfeito, e utilizar ouro na bateria pode encarecer demais o produto, mesmo sendo apenas nanopartículas. Outro problema é que a nova receita não foi testada juntamente com o ânodo (parte negativa de uma bateria). Dessa forma, ainda é possível que haja alguma reação química indesejada.

Mas os trabalhos da equipes de pesquisa estão só começando. Com a descoberta feita pela equipe do Dr. Peter Bruce, há um novo campo a ser explorado e mais esperança para a popularização dos carros elétricos.

Fonte: Science Online 03/08/2012 e Phys.org