Baterias de grafeno vão revolucionar mercados, de celulares a carros

A tecnologia multiuso do grafeno promete revolucionar nos próximos anos áreas tão diversas quanto aeronáutica, materiais esportivos, testes clínicos, telecomunicações, captação de energia solar ou purificação de água. No entanto, uma das aplicações mais maduras para este material, com expectativa de entrar no mercado já no ano que vem, será na criação de uma nova geração de baterias, que devem começar a ser implantadas em telefones celulares, mas podem evoluir para a criação dos carros elétricos do futuro. O grafeno é uma folha de átomos de carbono criada em laboratórios de nanotecnologia unidos em um padrão de estrutura de colmeia. Ele transmite com muita eficiência energia elétrica e térmica, é extremamente forte, mas mesmo assim continua muito leve e flexível.

Uma bateria que combina grafeno com outros elementos pode armazenar uma grande quantidade de energia com tempo de carregamento reduzido e ainda, como vantagem adicional, tem sua vida útil prolongada. Tecnicamente há diversas opções para se acrescentar o grafeno em várias composições. Uma pesquisa promissora indica que o grafeno pode ser usado como suporte estrutural para a inserção de óxido de vanádio (VO2) no sistema de uma bateria de íon de lítio, melhorando exponencialmente sua performance. Outro exemplo é o de baterias LFP (Lithium Iron Phosphate).

De acordo com o especialista em tecnologias disruptivas, Arie Halpern, as possibilidades de uso do grafeno são tão espetaculares que irão transformar totalmente as os equipamentos que usamos hoje no nosso dia a dia, o que deve ocorrer em pouco tempo. “O grafeno é considerado um material quase milagroso, e sua história ainda está apenas no começo, mas já num primeiro momento vai transformar a produção de baterias que hoje ainda são um gargalo das tecnologias digital e de transporte”, diz.

Veja abaixo algumas das empresas que estão desenvolvendo pesquisas com esse material para a aplicação em baterias que serão comercializadas num futuro próximo:

Log9 Materials. A empresa sediada na Índia anunciou que está trabalhando em baterias baseadas em grafeno que podem levar a veículos elétricos que funcionam com água. As baterias ar-metal usam um metal como ânodo, oxigênio como cátodo e água como um eletrólito. Uma haste de grafeno é usada no cátodo, aproveitando uma de suas características mais interssantes, a porosidade. A carga deve durar cinco vezes mais, e o custo da bateria seria de um terço das atuais.

Samsung. Os sul-coreanos desenvolveram uma “bola de grafeno” única que poderá fazer com que as baterias de lítio-íon durassem mais e fossem carregadas mais rapidamente. O material aumentará sua capacidade em 45% e tornará sua velocidade de carregamento cinco vezes mais rápida. A promessa é lançar celulares com essa bateria já no ano que vem ou no início de 2021.

Huawei. A companhia chinesa apresentou uma nova bateria Li-Ion aprimorada por grafeno que pode permanecer funcional em altas temperaturas e oferece o dobro do tempo de operação. Para alcançar este avanço, a Huawei incorporou várias novas tecnologias – incluindo aditivos anti-decomposição no eletrólito, cátodos de cristal único quimicamente estabilizados e grafeno para facilitar a dissipação de calor.