Nova bateria de estado sólido dobrará a faixa de carros elétricos

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A tecnologia da bateria está avançando a uma taxa aparentemente imparável.

Parece que todo mês estamos escrevendo sobre algum novo desenvolvimento, com o potencial de gerar células de resistência ultra longas. Ficamos empolgados com as possibilidades que elas nos oferecem, como carros elétricos 6 carros elétricos que você pode realmente adquirirPense que você não pode comprar um carro elétrico? Errado. Esses seis carros mostram como os carros elétricos se tornaram acessíveis. consulte Mais informação que não são apenas viáveis, mas também acessível.

Assim como essas novas baterias da titã alemã de fabricação de eletrônicos, Bosch. Eles não apenas podem durar mais, mas também podem ver carros elétricos viajando dobrar o alcance com a mesma carga.

Bem-vindo ao mundo emocionante das baterias de íon de lítio de estado sólido.

As vantagens exclusivas dessas baterias

Portanto, antes de abordarmos o assunto, provavelmente vale a pena explorar a diferença entre baterias de eletrólitos líquidas e sólidas.

A tecnologia de bateria que você está mais familiarizado usa um eletrólito líquido. Essas baterias podem ser encontradas em qualquer lugar - de laptops, telefones celulares e relógios inteligentes. Mas eles vêm com algumas desvantagens principais.

As baterias de eletrólito líquido exigem que cada célula seja embalada em uma caixa de metal densa e hermeticamente fechada. Eles são necessários para segurança, mas reduzem a densidade de energia e adicionam peso e tamanho.

Eles também são (relativamente) caros de fabricar, como resultado do processo de fabricação complicado e complicado usado na fabricação e o fato de o cátodo da maioria das baterias de íon de lítio usar óxido de cobalto - um produto químico caro e ambientalmente tóxico composto.

Há também uma questão de segurança. As células de íons de lítio são propensas a explodir e superaquecer sob condições adversas. Se as células superaquecerem ou estiverem sobrecarregadas, por exemplo, a pressão dentro delas poderá aumentar. Você pode ver os resultados no vídeo abaixo. Para piorar a situação, o líquido usado nessas baterias é extremamente inflamável.

Por fim, como cada célula de íon de lítio deve ser embalada de maneira segura e hermeticamente fechada, elas não podem ser fabricadas com tamanho suficiente para muitas aplicações.

Mas essas novas baterias da Bosch não apresentam esses problemas, por uma razão simples: ao invés de usar um eletrólito líquido, elas usam um eletrólito de polímero sólido nanoestruturado.

Se eu olhar por um momento, eletrólitos poliméricos sólidos são muito, muito legal.

Como eles não apresentam líquido, eles não precisam ser alojados em recipientes seguros e hermeticamente fechados. Como resultado, as células eletrolíticas de polímero sólido podem ser produzidas com uma espessura de 0,64 mm. Eles também podem ser empilhados para criar baterias maiores.

Embora a Bosch esteja impulsionando essa tecnologia, eles não a criaram. Já existe há algum tempo. De fato, a Mitsubishi lançou um laptop em 1998 com uma bateria de polímero sólido super fina. O Pedion custou US $ 6.000 e tinha apenas 1,84 centímetros de espessura, tornando-o ainda mais elegante do que o Apple Macbook Air de primeira geração.

Mas não é só espessura. Essas células podem ter a largura que você desejar. Eles são apenas realmente flexível. E, como costumam ser alojados em recipientes, eles podem ser enrolados e dobrados, tornando-os ideal para dispositivos com formas curvas ou irregulares - e para a próxima geração flexível eletrônicos.

Por fim, como essas baterias são de estado sólido (o que significa que não há líquido envolvido), não há chance de que possam vazar ou pegar fogo. Eles são fundamentalmente mais seguros. E eles não precisam usar esse óxido de cobalto venenoso como cátodo. Eles podem literalmente usar qualquer óxido de metal.

Em resumo, as baterias de lítio de estado sólido são impressionantes. Mas ainda existem alguns desafios tecnológicos que precisamos superar primeiro.

A promessa da tecnologia da Bosch

A maioria dos desafios que essa tecnologia de baterias enfrenta pode ser simplesmente resolvida através de melhores processos de fabricação. Isso geralmente é algo que pode ser resolvido jogando dinheiro no problema até que ele desapareça, como vimos com Elon Musk. gigafactory alucinante Adeus Companhia de Energia: Por que em breve você poderá gerar sua própria eletricidadeA energia solar permite a geração limpa de eletricidade, usando uma fonte garantida para nunca acabar em nossa vida - o sol. Mas será que vai vencer as empresas de energia? consulte Mais informação .

Mas quando desaparecer, desaparecerá para sempre. As futuras baterias de estado sólido podem ser fabricadas usando um processo de "corte", onde existem folhas do eletrólito que são literalmente "cortadas". E, como mencionado anteriormente, não há necessidade de um cátodo caro à base de óxido de cobalto.

Uma desvantagem tecnológica é que as baterias realmente funcionam apenas a 176ºF desconfortavelmente quentes, ou cerca de 80ºC. Isso significa que eles poderiam se esforçar para trabalhar em condições frias. Também limita seus usos potenciais em aplicativos íntimos, como tecnologia vestível.

A verdadeira promessa dessa tecnologia, sinto, está nos carros elétricos. Segundo a Bosch, poderia oferecer o dobro do comprimento das baterias existentes, pela metade do preço. Eles também pesariam muito, muito menos. A atual bateria padrão Tesla Model S pesa cerca de 1.200 libras (cerca de 540 kg). Essas novas baterias da Bosch poderiam pesar metade disso, proporcionando melhor quilometragem.

Depois, há o argumento de segurança. Se uma bateria de lítio com eletrólito líquido é perfurada em um acidente de carro, por exemplo, existe o risco muito real de explodir. Houve inúmeros exemplos disso, incluindo um em outubro de 2013, onde um Tesla Model S pegou fogo depois de atingir detritos de metal no estado de Washington. O vídeo viralizou e fez as ações da Tesla caírem:

Depois, há exemplos em que a falta de ventilação causou o superaquecimento das baterias e, consequentemente, explodiu ou pegou fogo. Um problema semelhante fundamentou toda a frota do Boeing 787 Dreamliner em 2013. Eles só subiram ao céu novamente para obter serviços de receita quatro meses depois.

Como essas baterias da Bosch são de estado sólido, elas são inerentemente mais seguras.

Você ainda terá que esperar

Essas baterias são incríveis. Eles são menores, mais seguros e simples Melhor. Mas a Bosch espera que não cheguem ao mercado até 2020.

Até então, existem outros desenvolvimentos interessantes em tecnologia de baterias para se empolgar. Samsung é trabalhando com bateria Novo avanço da Samsung pode quase dobrar a capacidade da bateriaUm novo avanço da Samsung oferece enormes aumentos na densidade de baterias de íon de lítio. consulte Mais informação que usa ânodos de silício e oferece o dobro da capacidade.

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Tempos emocionantes. Mas o que você acha? Você acha que vai pegar? Essas novas baterias o convencerão a comprar um carro elétrico? Deixe-me saber nos comentários abaixo e conversaremos.

Créditos fotográficos: Bateria para celular Motorola conector SNN5749A (Uwe Herman)