Uma equipe de cientistas da Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) desenvolveu uma ferramenta de software que pode fornecer assistência inestimável aos desenvolvedores de baterias de eletrólito sólido. . Através de conceitos de Engenharia reversa software SolidPAC é capaz de analisar e calcular o desempenho de uma bateria com base em seus materiais e arquitetura, resultando em uma estimativa a influência dessas características na densidade de energia final.
Nos últimos anos, as baterias de eletrólito sólido tornaram-se uma das tecnologias que têm sido objeto de intensa pesquisa. Com eles é possível alcançar densidades de energia e potência muito mais altas do que as obtidas a partir de baterias convencionais de íon-lítio com eletrólito líquido, com o benefício adicional de serem muito mais seguras, pois todos os riscos de incêndio são evitados. Para acelerar o trabalho, os pesquisadores que exploram novos materiais e arquiteturas para projetar essas baterias mais seguras e eficientes têm acesso a esta ferramenta de software uma vez que está disponível publicamente.
No artigo publicado pela equipe de pesquisa na ScienceDirect , são descritos os dados necessários para alimentar o sistema e os resultados que podem ser obtidos a partir dele. O objetivo é ajudar os pesquisadores a desenvolver novos materiais para baterias de eletrólitos sólidos para mover mais rápido em projetar uma célula que maximiza a densidade de energia e minimiza o custo, diz Ilias Belharouak da equipe de desenvolvimento de software do ORNL.
Com base na entrada do usuário, o sistema analisa vários fatores, como química do material, espessura e fluxos de elétrons. O resultado são especificações de projeto específicas e uma estimativa da densidade de energia que pode ser alcançada.
“O SolidPAC ajudará pesquisadores, indústria e até mesmo educadores a brincar com diferentes composições e determinar a densidade de energia”, diz Marm Dixit do ORNL. “O resultado é um conjunto de ferramentas que permite aos usuários configurar projetos de bateria para usos específicos.”
SolidPAC é ambos uma calculadora de desempenho de bateria e sistema de análise. Ele funciona como um kit de ferramentas interativo e experimental que permite o projeto de uma bateria de estado sólido que atenda aos requisitos de aplicação especificados pelo usuário. O conjunto de ferramentas conta com sua ampla flexibilidade para fornecer resultados com base nos dados de entrada.
Usando conceitos de engenharia reversa, o software correlaciona dados de entrada e saída. SolidPAC especifica que ser alimentado com a química dos materiais que compõem os eletrodos, suas cargas elétricas, sua arquitetura (espessura, tamanho) e cargas elétricas. Como resultado ele é capaz de avaliar e extrapolar o impacto do design da bateria e da escolha do componente no densidade de energia celular de baterias de eletrólito sólido.