As baterias de estado sólido prometem maior alcance, carregamento mais rápido e maior segurança, mas a durabilidade tem sido um grande obstáculo. Pesquisadores na China estão se aproximando após desenvolver uma nova bateria de estado sólido sistema eletrolítico que manteve mais de 84% de sua capacidade após 350 ciclos de carga.
As baterias de estado sólido tornam-se uma realidade, mas os obstáculos permanecem
Há anos, fabricantes de automóveis, fabricantes de baterias e outras startups prometem que o “Santo Graal” da tecnologia de baterias, as baterias de estado sólido, estão a apenas alguns anos de distância.
Agora está se tornando uma realidade à medida que a tecnologia da bateria avança para o mundo real. Várias empresas estão agora testando ou planejam testar protótipos de veículos equipados com baterias de estado sólido em vias públicas.
As baterias totalmente de estado sólido são frequentemente aclamadas como o “Santo Graal” da tecnologia de baterias, com potencial para melhorar significativamente a densidade de energia, a autonomia e as velocidades de carregamento, ao mesmo tempo que reduzem os custos.
Embora tenham se mostrado promissores em laboratório e em testes limitados no mundo real, produzi-los em escala não tem sido fácil.
As baterias totalmente de estado sólido usam um eletrólito sólido, em vez do líquido usado nas atuais baterias de íons de lítio.
A questão é encontrar o material certo. Muitos eletrólitos sólidos comuns à base de sulfeto são duros e quebradiços, tornando-os difíceis de unir e levando a baixa condutividade.
Uma equipe de pesquisa do Instituto de Física Química de Dalian, Academia Chinesa de Ciências, desenvolveu um novo eletrólito composto de gel baseado em PVDF que melhorou a condutividade iônica e a durabilidade em baterias de estado sólido.
As descobertas foram publicadas em um estudo de pesquisa recente (via ITHome) intitulado “Um eletrólito de gel composto desidrofluorado inovador para baterias de estado sólido aprimoradas”.
O eletrólito usa oxicloreto de lítio (Li3OCl) para desencadear uma reação com o material de fluoreto de polivinilideno (PVDF). A reação é desencadeada pelas células de oxigênio no Li3OC, criando um ambiente básico de Lewis.
Ao fazer isso, cria ligações químicas mais fortes entre o material orgânico (PVDF) e o material inorgânico (Li3OC). As ligações mais fortes permitem que os íons de lítio se movam mais rápida e facilmente através da bateria.
Em outras palavras, o eletrólito atua como uma rodovia mais suave para os íons de lítio, o que pode ser a chave para um carregamento mais rápido e duradouro e baterias de estado sólido mais seguras.
De acordo com o relatório, depois de ser carregada e descarregada 350 vezes a uma taxa de 1C, a célula da bateria NCA ainda manteve 84,15% da sua capacidade original.
Os pesquisadores descobriram que “a reação inovadora de desidrofluoração não apenas melhora as interações entre as fases orgânica e inorgânica, mas também atinge significativamente a rápida condutividade iônica e a ampla janela eletroquímica do eletrólito, tornando-o um candidato promissor para baterias de estado sólido de alto desempenho”.
A opinião de Electrek
As baterias de estado sólido estão se tornando uma realidade. Embora 84% ainda não seja a melhor taxa de retenção de capacidade, outros líderes em baterias de estado sólido, incluindo Factorial Energy e QuantumScape, alcançaram mais de 1.000 ciclos de carregamento com mais de 95% de capacidade restante.
Não foram fornecidos detalhes específicos no estudo relativamente ao alcance, densidade de energia ou velocidades de carregamento, mas várias empresas na China afirmam que as suas baterias de estado sólido podem atingir um alcance CLTC de mais de 1.000 km (621 milhas).
A Changan Automobile planeja iniciar as instalações de teste antes do final do terceiro trimestre de 2026. Com uma densidade de energia de 400 Wh/kg, a Changan reivindica sua bateria de estado sólido “Golden Bell”pode oferecer mais de 1.500 km (932 milhas) de autonomia CLTC.
A Chery, outro fabricante líder de automóveis chinês, revelou que a sua bateria totalmente em estado sólido também pode proporcionar uma autonomia de mais de 1.500 km (932 milhas) no seu evento “Battery Night” em março.
A Dongfeng Motors anunciou no início deste ano que havia começado a testar um protótipo de bateria de estado sólidono frio extremo. A bateria ostentava uma densidade de energia de 350 Wh/kg, que Dongfeng disse atingir um alcance de mais de 1.000 km (620 milhas) sob condições CLTC.
E não é apenas na China. As empresas europeias, japonesas e sediadas nos EUA estão a correr para trazer ao mercado o “Santo Graal” das baterias EV.
Há pouco mais de uma semana, a Stellantis, fabricante de Jeep e Ram, e a Factorial Energy começaram a testar células de bateria de estado sólido FEST (Factorial Electrolyte System Technology) da Factorial em um veículo de desenvolvimento Dodge Charger Daytonamarcando a primeira vez que uma bateria de estado sólido foi integrada a um EV na América do Norte.
A Factorial está trabalhando com vários grandes fabricantes de automóveis, incluindo Mercedes-Benz, Hyundai, Kia e Stellantis, para comercializar baterias EV de estado sólido.
Mercedes-Benz dirigiu um EQS modificado por mais de 745 milhas(1.200 km) usando células de bateria de estado sólido da Factorial em setembro passado. De acordo com o chefe de tecnologia da Mercedes, Markus Schäfer, a tecnologia de bateria da Factorial pode ser uma verdadeira “virada de jogo” para os EVs.
No início desta semana, Honda e QuantumScape anunciaram uma nova parceria desenvolver e fabricar baterias de estado sólido para EVs e outros segmentos.
Fonte: CarNewsChina, ITHome
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