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Cientistas desenvolvem ferramenta simples pode dobrar a autonomia e vida útil de baterias de lítio para veículos elétricos

Escrito por Fabio Lucas Carvalho
Publicado em 05/08/2025 às 17:42
baterias de lítio
Foto: Reprodução
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Nova técnica com microscópio e algoritmo cria índice padronizado para medir a uniformidade do lítio e prever falhas em baterias metálicas.

Pesquisadores da Universidade da Califórnia, em San Diego, desenvolveram um método simples e preciso para medir o desempenho de baterias de lítio metálico. A técnica combina uma ferramenta de imagem já comum na pesquisa, a microscopia eletrônica de varredura (MEV), com um algoritmo que analisa os resultados.

O mais importante, segundo os cientistas, é que esse avanço pode levar à criação de baterias mais seguras e duradouras. Isso beneficiaria tanto veículos elétricos quanto sistemas de armazenamento de energia em grande escala.

O desafio da morfologia do lítio

Um dos maiores obstáculos para popularizar baterias de lítio metálico é a chamada “morfologia do lítio”. Esse termo descreve como o lítio se deposita nos eletrodos durante os ciclos de carga e descarga.

Deposições uniformes aumentam a vida útil da bateria. Já depósitos irregulares podem formar dendritos — picos metálicos capazes de perfurar o separador interno, causando curto-circuitos e falhas.

Esse risco tem sido um entrave para tornar o uso dessa tecnologia viável em larga escala.

Por muito tempo, a análise da uniformidade foi feita apenas com base em observação visual das imagens obtidas por microscópio.

O problema é que diferentes grupos de pesquisa adotavam critérios subjetivos, dificultando comparações e o avanço conjunto das descobertas.

Uma linguagem comum para as pesquisas

A primeira autora do estudo, Jenny Nicolas, lembra que na literatura científica sobre baterias há termos variados para descrever os depósitos de lítio, como “robusto”, “musgoso”, “semelhante a bigode” ou “globular”.

Segundo ela, era preciso criar uma forma padronizada de medir e comunicar a uniformidade. Foi assim que a equipe chegou ao Índice de Dispersão (ID), calculado a partir de imagens do MEV.

Essa ferramenta fornece imagens 2D detalhadas da superfície 3D de um eletrodo. A partir delas, o algoritmo transforma informações visuais em um dado numérico objetivo.

Como funciona o Índice de Dispersão

O processo começa com a captura da imagem SEM do eletrodo. Essa imagem é convertida em pixels preto e branco, sendo que os brancos indicam depósitos ativos de lítio.

O algoritmo divide a imagem em seções, conta os pixels brancos em cada uma e calcula a pontuação de dispersão.

Quanto mais próximo de zero for o índice, mais uniforme é a distribuição do lítio. Valores mais altos indicam aglomeração e menor uniformidade.

Testes e resultados obtidos

Para confirmar a precisão, os pesquisadores aplicaram o método em mais de 2.000 imagens geradas por computador. As pontuações obtidas correspondiam aos dados conhecidos, validando a técnica.

Além disso, observaram que o índice aumentava conforme a bateria se degradava. Durante esse processo, dois sinais chamaram atenção. O primeiro foi o aumento da energia necessária para depositar o lítio. O segundo, flutuações marcantes no ID pouco antes de falhas, o que pode servir como alerta precoce para curtos-circuitos.

Acessibilidade e impacto

Um ponto favorável é que o MEV já é um equipamento padrão em pesquisas com baterias, o que torna o método altamente acessível.

Com ele, pesquisadores terão uma forma consistente de comparar resultados e avaliar a evolução de uma bateria ao longo do tempo.

As descobertas foram publicadas na revista Proceedings of the National Academy of Sciences e podem marcar um passo decisivo para aumentar a autonomia e a durabilidade das baterias de lítio metálico, especialmente em veículos elétricos.

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Fabio Lucas Carvalho

Jornalista especializado em uma ampla variedade de temas, como carros, tecnologia, política, indústria naval, geopolítica, energia renovável e economia. Atuo desde 2015 com publicações de destaque em grandes portais de notícias. Minha formação em Gestão em Tecnologia da Informação pela Faculdade de Petrolina (Facape) agrega uma perspectiva técnica única às minhas análises e reportagens. Com mais de 10 mil artigos publicados em veículos de renome, busco sempre trazer informações detalhadas e percepções relevantes para o leitor. Para sugestões de pauta ou qualquer dúvida, entre em contato pelo e-mail flclucas@hotmail.com.

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