China encontra solução para superar a fraqueza da bateria de lítio

Drone em testes. Foto: Instituto de Física Química de Dalian

Segundo a Science Direct, o rápido desenvolvimento da globalização aumentou significativamente a demanda por energia, promovendo assim a busca por novas fontes de energia. As baterias de lítio são os dispositivos de armazenamento de energia preferidos atualmente, presentes em diversos setores, de drones a veículos elétricos...

Apesar do seu grande potencial, as baterias de lítio apresentam uma séria fragilidade em baixas temperaturas. Ao operar em ambientes de baixa temperatura, os indicadores de desempenho da bateria de lítio, como capacidade, potência de saída e ciclo de vida, são significativamente reduzidos.

Estudos mostram que a capacidade da bateria pode ser reduzida em 12% em ambientes com temperaturas abaixo de -40 graus Celsius. Notavelmente, 38% do território chinês provavelmente apresentará temperaturas abaixo de -20 graus Celsius durante o ano, o que representa muitos desafios para as baterias de lítio.

Em 16 de março, o Science and Technology Daily relatou que uma equipe de pesquisadores do Instituto de Física Química de Dalian, liderada por Chen Zhongwei, testou baterias de lítio em drones voando em temperaturas extremamente baixas na cidade de Mohe, província de Heilongjiang, nordeste da China.

O drone testado apresentou desempenho confiável em temperaturas extremamente baixas, abrindo novas possibilidades para operações aéreas extremas. Ao manter um desempenho estável a -36 graus Celsius, a bateria garante fornecimento ininterrupto de energia. Isso a torna uma solução promissora para aplicações críticas como exploração polar, patrulha de fronteiras, assistência em desastres e logística.

Durante o voo de teste, o drone permaneceu estável e atendeu às expectativas de resistência, apesar do frio. O drone cumpriu com sucesso uma série de critérios, incluindo lançamento rápido, voo pairado em alta altitude e navegação em rotas complexas. Além disso, a bateria manteve uma capacidade estável, sem quedas ou perdas inesperadas de energia em condições de frio extremo.

Para superar a degradação das baterias de lítio em condições de frio extremo, a equipe de pesquisa do Instituto de Física Química de Dalian aprimorou o dispositivo, otimizando a fórmula do eletrólito e modificando o material do ânodo, expandindo significativamente a faixa de temperatura de operação da bateria. Como resultado, a nova bateria pode fornecer energia contínua em uma faixa de temperatura de -40 °C a 50 °C.

Além disso, os pesquisadores aprimoraram a autonomia da bateria em climas frios, utilizando gerenciamento térmico adaptativo e design de baixa impedância de temperatura. Como resultado, a perda de durabilidade da bateria a -40 °C é inferior a 10%, significativamente melhor do que a média atual de 30-50%. Isso significa que a nova bateria poderá ajudar drones a completar missões em áreas frias e de alta altitude sem recargas frequentes.

O Sr. Chen Zhongwei acrescentou que a equipe de pesquisa continuará a melhorar o desempenho da bateria e expandir a aplicação deste dispositivo em ambientes adversos.