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Novo condutor pode impedir incêndio em baterias de íons de lítio

Com novo material as baterias poderiam ter uma estrutura mais simples, mais barata e mais segura.

Tim Hornyak, PCWorld EUA

27/05/2014 às 16h33

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Pesquisadores japoneses desenvolveram um novo tipo de condutor de íons de lítio que poderá ajudar a prevenir o tipo de incêndio em baterias que forçou a suspensão dos vôos de toda a frota mundial de Boeing 787 Dreamliner no ano passado.

Embora sejam facilmente recarregáveis, as baterias de íons de lítio contém solventes orgânicos inflamáveis que representam um risco de incêndio. Muitos pesquisadores vem tentando uma alternativa baseada em material de “estado sólido” que ainda pode conduzir os íons de lítio.

Uma equipe da Tohoku University, no norte do Japão, usou Borohidreto de Lítio (LiBH4), um agente usado em processos de química orgânica, para criar um condutor que pode se tornar a base para uma nova bateria de estado sólido.

A equipe se concentrou na estrutura cristalina do LiBH4, que lembra o sal mineral, como uma condutora em potencial, mas ela só era estável sob condições de alta temperatura e pressão. Para torná-la estável à temperatura ambiente os pesquisadores usaram um processo chamado “dopagem”, adicionando pequenas quantidades de LiBH4 ao iodeto de potássio, um composto inorgânico usado para iodar sal de cozinha.

O resultado, descrito em um estudo publicado no jornal APL Materials, se mostrou ser um puro condutor de íons de lítio, apesar do baixo conteúdo de lítio.

Os pesquisadores batizaram o processo de “mecanismo parasítico de condução”, porque o LiBH4 age como uma espécie de “parasita” em vez de hospedeiro. “O processo parasítico de condução pode ser aplicado a quaisquer condutores de íons de lítio”, disse via email Hitoshi Takamura, um processador associado à Tohoku University que liderou o estudo.

“Este mecanismo pode ocorrer se quaisquer óxidos, sulfitos, haletos e nitritos forem dopados com uma pequena quantidade de íons de lítio, se tornando uma estrutura hospedeira”.

O risco de incêndio em uma bateria que usa este mecanismo seria muito reduzido porque a quantidade de LiBH4 é limitada, completou o professor.

A bateria ainda está em fase de pesquisa. Embora os pesquisadores não tenham estimado quanto tais baterias poderão custar, Takamura disse que o menor risco de incêndio poderia possibilitar a adoção de uma estrutura simplificada, e mais barata, para as células.

A equipe planeja aumentar a condutividade de íons de lítio em sua bateria protótipo e explorar vários agentes “dopantes” que podem otimizar os caminhos para a condução.

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