Seguindo com a série sobre baterias, neste artigo vamos entrar mais a fundo em cada uma das principais tecnologias utilizadas atualmente (chumbo-ácido, Ni-Cd, NiMH e íon-lítio), abordando as suas características construtivas e as peculiaridades dos respectivos métodos de carregamento.
Portanto, para melhorar as baterias é preciso melhorar os materiais dos eléctrodos – o que significa que precisamos de entender como esses materiais se comportam com ciclos repetidos de carga-descarga. É aqui que intervém o ILL e a sua fonte de neutrões, que nos permite ‘visualizar’ as alterações na estrutura cristalina dos eléctrodos.
A descarga, por outro lado, pode ser realizada até -40ºC, dependendo da tecnologia, mas somente para taxas de descargas reduzidas [13]. Nesse tipo de bateria a tensão também é afetada pela temperatura, logo uma estratégia de compensação deve ser adotada.
Ao longo dos anos, diferentes tecnologias de baterias de chumbo-ácido foram desenvolvidas. Dentre estas, destacam-se as baterias abertas, denominadas FVLA (Free Vented Lead Acid), e as baterias seladas, conhecidas como VRLA (Valve Regulated Lead Acid).
Observando a estrutura cristalina e o comportamento dos três eléctrodos em ciclos de carga-descarga, verificámos que o lítio adicional reduz a capacidade útil da bateria, mas melhora a autonomia – a bateria não tem muita carga, mas descarrega mais lentamente. E pudémos adiantar algumas causas:
Para ajudar a acelerar esse processo e a melhorar as baterias de iões-Li, os meus colegas e eu, no Institut Laue-Langevin (ILL) w1, construímos uma bateria muito grande para podermos ver melhor o que se passa no seu interior durante o funcionamento. Fizemos um filme que nos ajudou a ver como poderíamos melhorar os eléctrodos.
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Além disso, a pesquisa em novos materiais e técnicas de fabricação continuará a impulsionar avanços na tecnologia de bateria. A redução de custos e a melhoria da eficiência serão metas importantes para tornar as baterias mais acessíveis e sustentáveis. Em suma, o futuro da tecnologia de bateria é promissor.
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