Microanodos de silício: o futuro das baterias recicladas
Na busca constante para melhorar a eficiência energética e a sustentabilidade em veículos elétricos, cientistas do Instituto de Bioenergia e Tecnologia de Processos de Qingdao (QIBEBT) desenvolveram um método inovador para reutilizar painéis solares descartados.
Esses painéis, cuja vida útil está chegando ao fim, estão sendo reciclados para criar microanodos de silício, componente que pode aumentar a capacidade e a densidade energética das baterias de íon-lítio.
Feitos a partir de resíduos, estes microanodos são baratos e podem ser produzidos em grandes quantidades, prometendo um fornecimento abundante e sustentável. À medida que os painéis solares instalados na década de 2000 começam a desgastar-se, a reciclagem destes materiais torna-se uma solução viável para alimentar baterias de automóveis elétricos.
Superando limitações: a chave para o sucesso
Uma das principais limitações dos ânodos de silício tem sido a sua tendência de expansão durante os ciclos de carga e descarga, o que afecta a durabilidade e eficiência das baterias.
No entanto, a equipa liderada por Cui Guanglei conseguiu ultrapassar este obstáculo utilizando partículas de silício recicladas, integrando-as com um eletrólito especial de éter que estabiliza a estrutura eletroquímica.
O resultado é uma bateria com eficiência coulombiana média de 99,94%, que retém 83,13% de sua capacidade inicial após 200 ciclos de carga e descarga. Esta melhoria significativa deve-se à criação de uma camada SEI (Solid State-Electrolytic Interface) robusta e flexível, que evita fraturas mecânicas e otimiza a condução iónica, prolongando assim a vida útil da bateria.
Desempenho e sustentabilidade: o que nos espera
Os microanodos de silício reciclado provaram ser não apenas eficientes, mas também sustentáveis. As células tipo bolsa NCM811, desenvolvidas com esta tecnologia, resistiram a 80 ciclos de carregamento, oferecendo uma densidade de energia de 340,7 Wh por quilograma, mesmo em condições extremas.
Este desempenho supera o das baterias convencionais de iões de lítio, o que poderá revolucionar a indústria dos veículos eléctricos.
A utilização de materiais reciclados não só reduz custos, como também contribui para a sustentabilidade do processo, tornando a transição para carros elétricos mais acessível e amiga do ambiente.
Em resumo, a integração de painéis solares descartados no fabrico de baterias para veículos eléctricos é um desenvolvimento promissor que poderá acelerar a transição energética. Com o tempo, poderemos ver a adoção em massa desta tecnologia, melhorando a eficiência e a sustentabilidade dos carros elétricos em todo o mundo.