Essas baterias de silício dobram a densidade de energia, mas têm um problema

Uma das desvantagens enfrentadas pelos engenheiros ao desenvolver um novo carro elétrico é a controle de peso, pois devem compensar o aumento produzido pela presença da bateria. Por isso, a indústria precisa baterias mais leves que permitem mais liberdade na hora de desenvolver os veículos e também que reduzem seus custos. As melhores células de íons de lítio atuais têm uma densidade de energia de cerca de 250Wh/kg.

 

Há um ano, a empresa californiana Amprius garantiram que suas baterias com ânodos de silício atingiram 500 Wh/kg, continham 73% mais energia e ocupavam 37% menos volume. Agora, uma empresa externa, Soluções de energia móvel, confirmou esses dados. Esta empresa independente, dedicada a testes de desempenho de baterias, recebeu três células Amprius RD1039-R49 para teste. De acordo com os resultados apresentados em 17 de março, essas células oferecem mais de 504 Wh/kg e mais de 1.321 Wh/l a 25 °C. O relatório mostra que, aliás, esse é o pior resultado. A melhor das três células atingiu 509,7 Wh/kg e 1.335 Wh/l.

Depois de receber esta confirmação, a Amprius garante que as suas baterias “estão bem posicionadas para impulsionar produtos nos mercados de aviação em rápido crescimento e, eventualmente, no mercado de veículos eléctricos” que atingirá um valor “de 100.000 milhões de dólares em 2025”. , as células que vende hoje eles não estão preparados para o mercado automotivo. Porque?

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As exigências do mercado automobilístico

Quando uma bateria de lítio é carregada, os íons passam do cátodo para o ânodo, incorporando-se em uma rede que geralmente é grafite. Amprius substituiu essa rede por silício, um material que pode armazenar alguns 10 vezes mais lítio mas que tende a inchar e rachar, reduzindo drasticamente a vida útil da célula.

Embora o site da empresa não fale sobre o preço das baterias, o faz em relação à durabilidade: entre 200 e 1.200 ciclos de carga e descarga. Assumindo uma bateria capaz de oferecer cerca de 500 km de autonomia no ciclo WLTP, a vida útil seria entre 100.000 e 600.000 quilômetros. Isto é, embora a extremidade superior possa ser aceitável, a extremidade inferior é completamente insuficiente para as necessidades atuais.

Amprius fez progressos neste campo. Quando o silício é transformado em nanofios porosos, é capaz de tolerar o inchaço e resistir a rachaduras prolongando a vida celular. Com suas células, uma bateria do mesmo tamanho das atuais dobraria a autonomia. Você também pode ter uma bateria com metade da capacidade, mais barata e bem menos pesada, para conseguir a mesma autonomia. são, portanto, muito perto de ser a solução que a indústria precisa para generalizar a mobilidade elétrica.

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A maturidade tecnológica dos veículos elétricos chegará quando a recarga de suas baterias não demorar mais do que 15 minutos quando forem capazes de percorrer 500 km sem que seu peso não exceda duas toneladas e quando o matérias primas necessários para sua fabricação estão amplamente disponíveis e sua obtenção não implica em ônus ambiental ou social. Mas também quando substituir suas baterias não seja proibitivo do ponto de vista financeiro.

O comprador de um veículo elétrico usado não deve se preocupar se a bateria está ou não na garantia. Lidar com o seu reparo deve ser uma operação economicamente viável. Provavelmente, com tecnologias como a da Amprius, esse fim está mais próximo, mas ainda não foi alcançado.

O custo de substituição de uma bateria de veículo elétrico hoje é proibitivo. Fora do período de garantia, uma avaria que obrigue à sua substituição por outro significa, na maioria das vezes, o fim da vida útil do automóvel. Por outro lado, para cobrir o risco dessa substituição ocorrer durante o período de garantia, os prêmios de seguro aumentam significativamente.