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Cientistas desenvolvem bateria melhor com cascas de arroz

Uma equipe de cientistas coreanos está trabalhando num projeto de bateria que não se degrada com o uso, conforme os ciclos de carga e descarga. O material fundamental está nas cascas de arroz, normalmente tratadas como lixo nas colheitas.

Os pesquisadores pretendem trocar os ânodos de carbono da tecnologia atual por ânodos de silício, com o potencial para uma capacidade de armazenamento de energia até 10 vezes maior. O que tem sido difícil é criar os ânodos de silício. Nos designs atuais a capacidade das baterias é reduzida radicalmente a cada ciclo devido aos inchaços e reduções de tamanho, que vão fraturando o material. Os cientistas buscam criar uma nanoestrutura que não seja afetada com essas fraturas, mantendo espaço para a fase inchada do material.

Um dos materiais encontrados capaz de oferecer tal estrutura é a casca dos grãos de arroz. Tratadas como lixo depois das colheitas, cerca de 20% delas são sílica. A sílica forma uma camada que impede o ataque dos insetos, porém é porosa o suficiente para permitir a passagem de ar e água.

Depois de passar por um tratamento especial com ácidos e calor, os composos orgânicos e metais são removidos e sobra basicamente sílica ligada a dois átomos de oxigênio (mais de 99,9% de sílica). Os átomos de oxigênio podem ser removidos usando outro processo (com magnésio e altíssimas temperaturas). Isso altera levemente a nanoestrutura, mas mantém os poros.

Revestindo a nova estrutura com camadas de carbono para aumentar a condutividade, os cientistas descobriram que o material foi capaz de manter basicamente a mesma capacidade energética após 200 ciclos de recarga. Ainda ofereceram um desempenho melhor do que as nanopartículas revestidas de carbono, sugerindo que os poros foram suficientes para acomodar a dilatação e contração do material sem quebrar todo o conjunto com o tempo.

Os autores do estudo ainda não sabem se a tecnologia chegará a um nível de realidade comercial viável, mas o projeto parece bastante promissor.

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