Baterias à base de lítio aquecidas podem tornar os veículos elétricos mais baratos

bateria de carro

Uma bateria de carro sendo montada em uma fábrica em Kamenz, Alemanha

Filip Singer / EPA / Shutterstock

As baterias de lítio que operam em uma temperatura mais alta podem ser mais baratas e seguras do que outras baterias de metal para carros elétricos.

A maioria dos carros elétricos atuais usa baterias contendo níquel e cobalto. No entanto, essas baterias à base de níquel têm potencial para superaquecimento, o que pode representar um risco à segurança. Além do mais, eles são caros, enquanto o cobalto que contêm é difícil de obter de forma sustentável e é tóxico.

Uma alternativa mais barata e segura, chamada de baterias de fosfato de ferro-lítio (LFP), pode ser uma opção melhor. As baterias LFP normalmente têm um desempenho ruim em comparação com as baseadas em níquel, mas Chao-Yang Wang e seus colegas da Universidade Estadual da Pensilvânia mostraram que seu desempenho melhora se forem aquecidas primeiro.

A equipe aqueceu as baterias LFP a 60 ° C e manteve essa temperatura. As baterias tiveram um desempenho melhor do que dois tipos comuns de baterias à base de níquel funcionando em suas temperaturas operacionais normais e mais frias. As baterias LFP operaram bem a 60 ° C porque geraram muito menos calor adicional quando foram descarregadas.

Os fabricantes de veículos elétricos preferem as baterias à base de níquel em vez das LFP porque as baterias à base de níquel têm uma densidade de energia mais alta, o que significa que podem transportar um veículo mais longe quando carregadas.

Mas Wang e sua equipe mostraram que, se as baterias LFP aquecidas forem carregadas com frequência, mas apenas parcialmente – o que pode ser feito em apenas 10 minutos – deve ser possível para os carros com baterias de lítio viajarem grandes distâncias com relativamente poucos inconvenientes. Essa abordagem de carregamento pode ser mais segura do que o carregamento raro, mas completo, de uma bateria à base de níquel, porque carregá-la por um período prolongado pode aquecê-la a temperaturas que podem provocar um incêndio.

Embora o aquecimento das baterias LFP exija energia, operá-las em uma temperatura mais alta traz vantagens de desempenho que devem compensar quaisquer custos adicionais, sugerem os pesquisadores. Além do mais, como as baterias LFP podem operar com segurança em uma temperatura mais alta, há menos necessidade da tecnologia de resfriamento de bateria usada junto com as baseadas em níquel. Isso também reduz os requisitos de energia e deve ajudar a diminuir os custos de operação.

“As baterias de lítio continuarão a reduzir os custos e melhorar a capacidade de recarga e a segurança rápidas”, disse Wang. Sua equipe está agora fazendo parceria com fabricantes de baterias e automóveis para usar essas baterias LFP em veículos elétricos.

Referência do jornal: Nature Energy, DOI: 10.1038 / s41560-020-00757-7

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