Novas microbaterias combinam as vantagens das baterias de lítio e supercapacitores
Não há dúvidas de que as pessoas adoram os seus dispositivos móveis. Mas, por as deixarem penduradas nos momentos mais inconvenientes, esse amor nem sempre se estende às baterias dos referidos aparelhos. Mas isso pode estar prestes a mudar, uma vez que foram já desenvolvidas novas microbaterias que, medindo apenas alguns milímetros, alimentam de forma eficaz um telemóvel.
A capacidade de uma bateria armazenar e fornecer energia enfrenta a limitação fundamental de a sua fonte de energia ser de natureza química. Os modelos convencionais de baterias correspondem essencialmente a um par de placas feitas de diferentes metais, separados por um electrólito que permite o movimento de electrões e iões entre eles.
Actualmente, a bateria recarregável comum é a de iões de lítio, com uma densidade de energia de cerca de 300 MWh por centímetro cúbico. Mas, por vezes, uma maior potência é mais importante do que maior capacidade de armazenamento de energia.
Quando isso acontece, os engenheiros recorrem frequentemente aos supercapacitores. Estes capacitores de dupla camada eléctrica oferecem energia de forma extremamente rápida, mas sofrem de uma pequena capacidade de armazenamento de energia.
A missão da equipa de investigadores da University of Illinois na Urbana-Champaign é atingir um equilíbrio mais favorável entre a energia e a densidade de potência. Para isso, usaram iões de lítio nas suas baterias, de modo a gerar uma grande densidade de energia. Esta foi maximizada através do uso de eléctrodos, com uma estrutura 3D altamente porosa, dispostos em forma de tiras entrelaçadas separadas por cerca de um milímetro.
Com esta estrutura, as microbaterias Illinois 3D fornecem mais densidade de potência (até cerca de 100 W/cc) do que os melhores supercapacitores e quase tanta densidade de energia como as baterias de lítio convencionais. Este avanço pode permitir a sua futura aplicação em comunicações de rádio, dispositivos médicos, equipamentos informáticos e electrónicos compactos.
As microbaterias 3D são particularmente adequadas a pequenos circuitos, como um pacemaker cardíaco ou um desfibrilhador, onde a bateria relativamente grande é usada para descarregar grandes picos de corrente.
De acordo com o Gizmag, as novas baterias podem ainda ser carregadas tão depressa quanto se descarregam, o que significa que é possível recarregá-las em menos de um minuto.