Energia
Finalmente uma bateria de lítio à prova de fogo?
Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/02/2014
Os sais de lítio se dissolvem no PFPE, algo que normalmente não ocorre com os polímeros.[Imagem: DeSimone Group]
Dominica Wong estava estudando um material que pudesse evitar que cracas e outros organismos marinhos se fixassem no casco dos navios.
Os navios vão ter que esperar um pouco, porque o material que ela estava estudando mostrou-se útil em outra aplicação bem mais interessante - impedir que as baterias de lítio peguem fogo e até explodam.
A combustão espontânea não é um problema muito grande com aparelhos portáteis, diz Dominica, apesar de vários casos de laptops pegando fogo já terem sido documentados.
O problema maior ocorre quando se tenta usar as baterias de íons lítio em aviões e carros elétricos - no início do ano passado, todos os aviões Boeing 787 Dreamliner tiveram que permanecer no chão até que um problema com o superaquecimento das baterias fosse resolvido.
A solução pode estar na substituição do eletrólito usado nessas baterias, que é seu único componente intrinsecamente inflamável. É esse eletrólito que pode pegar fogo quando as baterias de íons de lítio recebem uma sobrecarga.
"Pesquisadores vêm tentando substituir esse eletrólito há anos, mas ninguém nunca havia pensado em usar este material, chamado perfluoropoliéter, ou PFPE, como eletrólito principal nas baterias de íons de lítio," disse Joseph DeSimone, professor da Universidade da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, e coordenador da equipe.
Já houve vários candidatos a eletrólitos não inflamáveis, mas todos comprometiam as propriedades das baterias.
"Além de ser inflamável, o PFPE apresenta propriedades muito interessantes, como a capacidade de transporte iônico. Isto coloca esse eletrólito em uma posição adiante das descobertas anteriores," disse Dominica.
O que ela descobriu é que o perfluoropoliéter, que é largamente utilizado na fabricação de lubrificantes, possui uma estrutura química similar ao eletrólito mais usado nas baterias de íons de lítio.
Isto faz com que os sais de lítio se dissolvam no PFPE, algo que normalmente não ocorre com os polímeros.
A equipe já construiu um protótipo de bateria com o novo eletrólito, e agora vai se concentrar na otimização da ciclagem da bateria, ou seja, no número de cargas e recargas que ela suporta.
Até lá, ao que tudo indica, os navios vão ter que tremer para que as cracas não grudem em seus cascos.
Bibliografia:
Nonflammable perfluoropolyether-based electrolytes for lithium batteries
Dominica H. C. Wong, Jacob L. Thelen, Yanbao Fu, Didier Devaux, Ashish A. Pandya, Vincent S. Battaglia, Nitash P. Balsara, Joseph M. DeSimone
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Published ahead of print
DOI: 10.1073/pnas.1314615111
Nonflammable perfluoropolyether-based electrolytes for lithium batteries
Dominica H. C. Wong, Jacob L. Thelen, Yanbao Fu, Didier Devaux, Ashish A. Pandya, Vincent S. Battaglia, Nitash P. Balsara, Joseph M. DeSimone
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Published ahead of print
DOI: 10.1073/pnas.1314615111
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