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Baterias de grafeno mostram potencial de uso em um futuro próximo

Engenharia 360
por Larissa Fereguetti
| 31/01/2020 3 min

Baterias de grafeno mostram potencial de uso em um futuro próximo

por Larissa Fereguetti | 31/01/2020
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Vimos nos últimos anos uma verdadeira revolução nos smartphones, com câmeras inovadoras, telas dobráveis e processadores cada vez melhores, mas há um elemento que sempre deixa a desejar: as baterias. Atualmente, a mais usada é a bateria de lítio, mas os investimentos em outras baterias, como a de lítio-enxofre e as baterias de grafeno, é cada vez maior.

No caso da bateria de grafeno, ela tem grande potencial de ser uma das mais poderosas já desenvolvida. Em 2016, essas baterias já eram capazes de superar as baterias de íon de lítio, usadas até hoje.

Não foram pouca as vezes que nós explicamos sobre como o grafeno é um dos materiais que fará parte de grandes tecnologias em um futuro bem próximo. Ele consiste em uma camada bidimensional de átomos de carbono, os quais são organizados em estruturas hexagonais.

imagem de arranjo hexagonal grafeno com baterias sobreposta
Imagem: 2dmaterialsmag.com

O grafeno é extremamente forte e possui outras características que o tornam essencial para aplicação em novas tecnologias, como leveza, flexibilidade, alta resistência e boa condução de calor e eletricidade. No caso das baterias, é essa boa condutividade que o tornam uma ótima opção.

As células de grafeno usam duas placas condutoras revestidas em material poroso e imersas em uma solução eletrolítica (semelhante às baterias de íon de lítio).

Baterias de grafeno x baterias de íons de lítio

Em números, as baterias de grafeno podem oferecer 60% a mais de capacidade e maior vida útil que as atuais baterias de íons de lítio. Elas também têm maior condutividade elétrica, o que permite um carregamento mais rápido, e maior condutividade elétrica, de modo que não se aquecem muito, prolongando a vida útil.

Ainda em comparação com as baterias de íons de lítio, as baterias de grafeno são mais finas e mais leves, ideais para a produção de dispositivos menores. Enquanto o íon de lítio armazena até 180Wh de energia por quilograma, o grafeno pode armazenar até 1.000Wh por quilograma. Uma aplicação visivelmente significativa disso é em notebooks, que poderão ser mais finos e leves e com uma bateria mais duradoura.

Outro fator que merece comparação é no quesito segurança. As atuais baterias de íon de lítio são seguras, mas não é difícil encontrar o relato de algum problema com elas na internet. Quando comparado, o grafeno é mais estável, mais flexível e mais resistente a problemas causados por superaquecimento e sobrecarga.

O que esperar das baterias de grafeno?

A questão das baterias não se resume somente a smartphones, ter baterias melhores pode impulsionar a venda de carros elétricos, notebooks, equipamentos médicos e outros apetrechos.

imagem baterias de grafeno da samsung
Imagem: futurelabz.com

Nos smartphones, a Samsung já mostrava, lá em 2017, que tinha interesse em aprimorar suas baterias usando grafeno. A empresa desenvolveu uma “bola de grafeno” que poderia aumentar a duração das baterias de íon de lítio em 45% e aumentar a velocidade de carregamento em cinco vezes.

Nos notebooks, baterias mais finas e mais duradouras são essenciais para a evolução desses equipamentos. Inclusive, esse é um dos requisitos para o ambicioso projeto Athena da Intel, que quer fazer uma revolução nos notebooks e torná-los tão práticos para uso como os celulares.

Ainda, para o uso em veículos elétricos, essas baterias proporcionariam maior autonomia e permitiriam um tempo de carregamento menor. Essas duas características poderiam impulsionar a venda de veículos elétricos, que até então não são muito bem aceitos por grande parte da população (e a justificativa é justamente a incapacidade de fazer longas viagens com uma carga, o tempo de espera para carregar e a falta de estações de carregamento).

carros elétricos na cor prata enfileirados conectados a terminais de recarga
Imagem: carmagazine.co.uk

A tendência é de que, em breve, várias opções de baterias circulem no mercado, cada uma com sua particularidade. Há pesquisas usando uma gama de materiais e cada uma tem sua particularidade ou uma aplicação que se destaca. Porém, nesse cenário, as baterias de grafeno têm uma grande chance de serem as queridinhas de muitas tecnologias.

Fontes: Android Authority; Futurism; Graphene-info.

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Larissa Fereguetti

Doutoranda, mestre e engenheira. Fascinada por tecnologia, curiosidades sem sentido e cultura (in)útil. Viciada em livros, filmes, séries e chocolate. Acredita que o conhecimento é precioso e que o bom humor é uma ferramenta indispensável para a sobrevivência.

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