Os condutores de automóveis elétricos e os utilizadores intensivos de telemóveis aguardam há muito pelas baterias de ânodo de silício, uma tecnologia capaz de aumentar drasticamente a densidade energética e reduzir os tempos de carregamento. De acordo com a informação partilhada pela Group14, a empresa acaba de dar um passo de gigante para tornar isto uma realidade no mercado, ao iniciar a produção em massa na sua fábrica BAM-3, situada na Coreia do Sul.
Esta nova instalação tem capacidade para produzir até 2000 toneladas métricas de materiais de silício anualmente. Em termos práticos, isto é suficiente para 10 gigawatts-hora de armazenamento de energia, o que equivale a equipar cerca de 100 mil veículos elétricos de longa autonomia por ano. A fábrica começou como uma parceria com a fabricante coreana SK, que detinha 75% do projeto, mas que acabou por vender a sua parte à Group14 no último verão devido a desafios financeiros e a uma reestruturação na estratégia de materiais.
A ciência por trás da durabilidade e carregamento rápido
A grande maioria das baterias atuais utiliza carbono como material do ânodo. Embora funcione bem, a comunidade científica sabe há muito tempo que o silício pode armazenar até 10 vezes mais iões de lítio. O obstáculo tem sido a durabilidade, uma vez que os ânodos de silício puro tendem a inchar e a esboroar-se rapidamente com os ciclos de carga, tornando-os inviáveis para os automóveis.
A solução encontrada pela empresa passa por uma estrutura rígida de carbono que mantém minúsculas partículas de silício no seu interior, evitando a expansão e a quebra. Esta grelha possui furos à escala nanométrica que permitem a passagem livre dos iões e eletrões, o que também ajuda o ânodo a receber carga a alta velocidade sem se degradar.
Este avanço tecnológico já atraiu a atenção de pesos pesados da indústria. A startup está a trabalhar em conjunto com a divisão de baterias da Porsche, além de empresas focadas no setor como a StoreDot, Sionic e Molicel. Enquanto alguns clientes usam o silício para impulsionar a densidade energética em até 50%, outras marcas, como a Molicel, estão concentradas nas capacidades de carregamento ultrarrápido, desenvolvendo designs que pretendem levar uma bateria dos 0 aos 100% em escassos 90 segundos.
O adeus às baterias gigantes e pesadas
A implementação bem-sucedida dos ânodos de silício tem o potencial de alterar por completo as regras do mercado automóvel. A fabricante chinesa BYD já apontou a sua mira para este nível de desempenho, tendo revelado recentemente um pacote de baterias capaz de carregar dos 10% aos 70% em apenas cinco minutos. O próprio diretor executivo da Group14, Rick Luebbe, partilhou a sua convicção de que a marca chinesa já estará a recorrer ao silício-carbono na sua nova arquitetura.
Com a chegada de infraestruturas de carregamento tão rápidas, a conhecida ansiedade com a autonomia pode tornar-se uma coisa do passado. Atualmente, as marcas tentam oferecer autonomias superiores a 500 quilómetros essencialmente para acalmar as preocupações dos condutores, mas atingir esses números exige baterias enormes que acrescentam peso e um custo bastante avultado aos veículos. Se os carros puderem recuperar uma autonomia significativa em segundos, os construtores poderão começar a reduzir o tamanho e a capacidade dos módulos de bateria. Cenários como o carregamento indutivo enquanto o carro aguarda num semáforo poderão mesmo vir a ganhar contornos reais, eliminando em definitivo a preocupação com os carregamentos tradicionais.
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