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sexta-feira, 10 de junho de 2011

Baterias do futuro serão carregadas em minutos


Uma nova linha de baterias foi desenvolvida experimentalmente. Não há mudanças significativas no conceito, mas sim nos contatos elétricos. Idéia simples revolucionam o mundo. Queira ver o post que segue.

Já pensou em plugar a bateria de seu celular na tomada, tomar um copo d'agua e comer um fruta e, daí, seu aparelho já encontrar em carga total? Seria Fantástico, eu diria.
Muitos têm sonhado em encurtar o tempo que se leva para recarregar as baterias. Facilitaria a vida de muitos e viabilizaria muitas aplicações de energia elétrica em áreas como transporte, por exemplo. Atualmente, a carga em baterias em geral pode levar horas. Paul Braun e seus colegas da Universidade de Illinois, Urbana-Champaign, conseguiram construir uma bateria protótipo para isso. Conseguiram carregar uma bateria em até dois minutos.
Todas as baterias, não importa qual a sua composição exata, trabalham da mesma forma fundamental. Elas têm dois eletrodos, um ânodo e um catodo, que são conectados por um material eletricamente condutor, geralmente um líquido, chamado eletrólito. Quando a bateria está descarregando, os elétrons (que são carregadas negativamente) fluxam do ânodo para o cátodo através de um circuito externo, onde são colocados para trabalhar, e íons carregados positivamente fluem do ânodo para o cátodo através do eletrólito, para equilibrar as taxas em ambos os eletrodos. Durante a recarga, os elétrons são forçados ao redor do circuito em sentido inverso, e os íons forçosamente voltam de onde vieram.
Muitos materiais podem ser usados ​​como íons positivos em baterias, mas o lítio se consagrou muito mais do que qualquer outro tipo. Antes disso, as baterias de níquel-hidreto metálico foi preferida para muitas aplicações. Até agora, eles são mais baratas do que as baterias de íon de lítio e são ainda amplamente usados. Dr. Braun decidiu tentar a sorte em fazer rapidamente a cargo de ambas as versões.
O dilema do fabricante de baterias é que a taxa de recarga depende da área de contato entre o eletrólito e eletrodo. A quantidade de energia que uma bateria pode armazenar depende do seu volume de eletrodos, então uma bateria fina não dura muito tempo. O que é necessário é uma maneira de aumentar a área de contato sem sacrificar o volume. E é isso que o Dr. Braun encontrou. Além disso, sua solução parece adequada para produção em massa.
Sua matéria-prima, como ele descreve em um artigo na Nature Nanotechnology , é feita de poliestireno esferas embalado cuidadosamente cerca de um milionésimo de um metro de diâmetro. A próxima etapa é preencher as lacunas entre as esferas com o níquel. Isso é feito por eletrodeposição de níquel. Depois disso, o material é aquecido, para derreter o isopor. Isso deixa uma esponja de níquel metálico. As conexões entre as lacunas esférico na esponja são, então, ampliada, usando uma técnica chamada eletropolimento para dissolver a camada de superfície do metal. Isso cria um quadro eletricamente condutivo adequado para sufocar com os materiais normalmente utilizados para fazer catodos.
Para a versão de hidreto de níquel-metal da bateria, esse material é uma substância
O resultado é uma enorme área de contato entre o níquel (que conduz os elétrons e da bateria), o catodo (que conduz os íons de e para o eletrólito para compensar o movimento dos elétrons), e os eletrólitos (através do qual o íons se desloquem entre cátodo e ânodo), mas sem uma perda significativa do volume de cátodo. Assim, em outras palavras, que o médico receitou.
A conseqüência, segundo o Dr. Braun, é uma taxa de carregamento de dez a 100 vezes maior que a de uma bateria, comercial normal (em uma instância, os pesquisadores criaram uma bateria de íons de lítio que pode ser recarregada a 90% em dois minutos).

Há um provável aumento do custo de produção,de 20-30%. Vale a pena investigar melhor.


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