De acordo com um estudo publicado no Materiais Energéticos Avançados jornal em 9 de abril, uma equipe de pesquisadores de quatro institutos em Aalborg, Dinamarca, e Berlim descobriu uma nova forma de carregamento que pode aumentar significativamente a vida útil geral de uma bateria. Conhecido como carregamento por corrente pulsada, ele pode até dobrar o tempo que uma bateria leva para atingir o valor de 80% da capacidade, que normalmente significa o fim de sua vida útil.
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Em geral, a tecnologia das baterias avança a um ritmo glacial e as novas composições químicas propostas são legitimamente recebidas com cepticismo. Mas esta revelação é um pouco diferente. Em vez de tentar persuadir materiais avançados e reações eletroquímicas sensíveis a níveis inéditos de eficiência ou resiliência, o carregamento do PC gira inteiramente em torno de como um carregador de bateria fornece energia a uma célula.
Como funciona o carregamento de CC, CV e PC
Por enquanto, as baterias são carregadas por meio de corrente e tensão constantes. Dependendo do método de carregamento utilizado, estes valores de CC e CV podem mudar ao longo do tempo durante o carregamento de uma bateria específica, mas se isso acontecer, permanecem constantes após um simples passo para cima ou para baixo.
Fonte: Samsung SDI
Um fluxo constante causa estresse mecânico e químico nos componentes da bateria de diferentes maneiras. O carregamento do PC, por outro lado, envia – você adivinhou – pulsos elétricos repetidos para a bateria, em vez de um fluxo contínuo.
Pense nisso como um grupo de pessoas fazendo fila para entrar em um show ou evento esportivo em uma grande arena. Se você amontoar milhares de participantes em uma barreira de corda fina e dizer a todos para irem para a entrada de uma vez, você testemunhará incontáveis cotoveladas, chutes, empurrões, barreiras de corda esticadas e pilares derrubados.
Mas se deixarmos passar apenas 20 pessoas de cada vez, todos terão espaço para se movimentar e nem as pessoas nem as barreiras de corda verão qualquer dano. E se você deixar essas pessoas (ou, por analogia, esses elétrons) passarem na frequência certatodos deveriam ser capazes de passar pela porta aproximadamente na mesma velocidade como se todos simplesmente corressem para a porta.
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Por que o carregamento do PC faz tanta diferença
Para decompô-lo ainda mais, deixar um pequeno intervalo entre os pulsos permite que os elétrons entregues se espalhem um pouco. As mudanças efetivas aqui são três:
- A pulsação reduz a taxa na qual o material do ânodo à base de lítio se solidifica no que é chamado de interface de eletrólito sólido, um efeito colateral inevitável das baterias recarregáveis que reduz a capacidade e prejudica os níveis de saída.
- O menor estresse mecânico diminui a taxa de rachaduras do eletrodo de grafite devido à pressão física.
- Os pulsos permitem ligações moleculares mais consistentes entre os átomos que compõem o material adicional do eletrodo (NMC532 no caso do experimento), o que também o ajuda a permanecer inteiro.
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Parece complicado? Isso é química para você. Não se preocupe, há uma lição fácil. Velocidades de carregamento consistentemente altas fazem com que as baterias modernas se quebrem física e quimicamente de três maneiras específicas, mas dividir a corrente em pequenos pulsos atenua essas quebras em até cerca de metade.
A melhor parte? Ao contrário de novas pesquisas sobre química de baterias, que geralmente são mais ilusórias do que qualquer outra coisa, o carregamento de PCs poderia ser adotado com relativa facilidade usando materiais eletrônicos de consumo disponíveis hoje. O resultado final esperançoso é que os novos carros-chefe sobrevivem à vida útil de atualização do Android de 7 anos sem a necessidade de substituição da bateria.
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