Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) anunciaram o desenvolvimento de uma nova bateria de íon de lítio que utiliza um cátodo baseado em materiais orgânicos em vez de cobalto ou níquel.
Publicado no periódico ACS Central Science, o estudo revela que a bateria é baseada em um novo material que pode ser produzido a um custo inferior ao do cobalto e consegue conduzir eletricidade a taxas semelhantes ao metal azul-acinzentado. Além disso, a nova bateria apresenta capacidade de armazenamento comparável e pode ser carregada mais rapidamente do que as baterias de cobalto.
Mircea Dincă, líder da pesquisa, destacou que as baterias de cobalto possuem ótimo desempenho, mas enfrentam desafios em termos de disponibilidade e volatilidade de custos. Ele ressaltou que, com a transição para um maior número de veículos eletrificados no mercado consumidor, a dependência do cobalto tornará o processo mais oneroso.
Bateria de lítio com material orgânico
A pesquisa teve início há cerca de seis anos, financiada pela Lamborghini, com o objetivo de desenvolver uma bateria orgânica para veículos elétricos. Durante a pesquisa de materiais porosos orgânicos e inorgânicos, a equipe percebeu que um material totalmente orgânico apresentava uma alta condutividade.
O material é composto por várias camadas de TAQ (bis-tetraaminobenzoquinona), uma molécula orgânica que contém três anéis hexagonais fundidos. Essas camadas se estendem em todas as direções, formando uma estrutura semelhante ao grafite. A presença de grupos quinonas e aminas torna o material altamente estável e insolúvel, crucial para a longevidade da bateria.
Os testes demonstraram que a nova bateria orgânica possui condutividade e capacidade de armazenamento comparáveis às tradicionais baterias de cobalto. Adicionalmente, a bateria com cátodo TAQ permite taxas de carga e descarga mais rápidas, acelerando o carregamento de veículos elétricos.
A estabilidade do material orgânico foi aumentada pela adição de materiais de enchimento, como celulose e borracha. Esses materiais prolongam a vida útil do cátodo da bateria, evitando rachaduras durante o fluxo de íons de lítio.
Com custos estimados em um terço a metade das baterias de cobalto, a nova tecnologia foi licenciada pela Lamborghini. O laboratório de Dincă pretende continuar desenvolvendo materiais alternativos e explora a substituição do lítio por sódio ou magnésio, elementos mais acessíveis e abundantes.
