Usando o carregamento por corrente pulsada ou uma corrente constante dividida com pausas curtas, as baterias de íons de lítio resistem melhor a centenas de ciclos de carregamento e podem durar o dobro.
Com informações de Live Science.
Os cientistas desenvolveram um novo protocolo de carregamento para baterias de íons de lítio que poderia dobrar a vida útil das baterias usadas em smartphones e laptops.
O método de carregamento – que fornece energia aos dispositivos com uma “corrente de pulso” em vez de uma “corrente constante” – pode prolongar a vida útil da bateria por muitos anos, escreveram os pesquisadores em um estudo publicado em 14 de março na revista Advanced Material Sciences.
As baterias de íons de lítio são usadas em tudo, desde veículos elétricos (EVs) até eletrônicos portáteis, mas a capacidade máxima dessas baterias se degrada com o tempo. Quanto mais tempo eles são usados e quanto mais ciclos de carga eles passam, menos carga eles retêm.
As baterias de muitos laptops, por exemplo, podem durar até cinco anos antes de enfraquecerem – ou 300 a 500 ciclos de carga – de acordo com o fabricante de laptops Lenovo. As melhores baterias, por sua vez, têm uma vida útil de até oito anos, disseram os cientistas. Normalmente possuem eletrodos feitos de um composto chamado NMC532 (composto por níquel, manganês e cobalto), além de grafite.
Uma corrente constante normalmente carrega essas baterias, com carregamento por pulso normalmente usado em produtos de “carregamento rápido”. No estudo, os cientistas carregaram diferentes baterias com corrente constante e carregamento por corrente pulsada e mediram a capacidade de carga das baterias.
Em baterias de corrente constante, a interface do eletrólito no ânodo – onde há uma troca de elétrons entre o material eletrolítico e o eletrodo carregado positivamente – era significativamente mais espessa. Isso limitou a quantidade de carga que ele poderia conter. Também houve mais rachaduras nos eletrodos NMC532 e de grafite, o que reduziu a capacidade de carga da bateria.
A corrente de pulso, por outro lado, aumentou o número de ciclos de carga que uma bateria poderia sofrer, de aproximadamente 500 ciclos de corrente constante para mais de 1.000 ciclos. O carregamento por corrente pulsada teve melhor desempenho porque os períodos de descanso entre o fornecimento de corrente permitiram que os materiais descansassem.
“Essas descobertas oferecem insights para otimizar os protocolos de carregamento das LIBs [baterias de íons de lítio] atuais e além durante a vida útil e, de forma mais ampla, para o avanço da futura tecnologia de baterias”, escreveram os pesquisadores no artigo.
As descobertas estão alinhadas com pesquisas anteriores. Em 2023, Josefin Strandberg, professor de física de partículas no KTH Royal Institute of Technology, na Suécia, publicou um artigo que descobriu que a saúde da bateria de íons de lítio melhorou ao usar um protocolo de carregamento baseado em corrente pulsada.
