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Empresa anuncia a primeira bateria de estado sólido comercialmente viável

13 de julho de 2022 às 10:40
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Empresa anuncia a primeira bateria de lítio em estado sólido comercialmente viável
Bateria em estado solido – Crédito: Shutterstock Direitos autorais: Copyright (c) 2021 Black_Kira/Shutterstock.

A bateria de estado sólido de metal de lítio da QuantumScape é a primeira comercialmente viável da indústria automotiva global capaz de aumentar a autonomia dos carros elétricos e carregar de 0 a 80% em apenas 15 minutos.

A QuantumScape anunciou números de desempenho impressionantes para o que pode ser a primeira bateria de estado sólido de metal de lítio comercialmente viável da indústria automotiva global. A empresa afirma que podem aumentar a autonomia de um carro elétrico em até 80%, e que ele pode carregar de 0 a 80% em apenas 15 minutos.

Ao usar um eletrólito sólido em vez da solução líquida típica, as baterias de estado sólido podem armazenar consideravelmente mais energia em peso e volume do que as baterias de íons de lítio; mas ainda assim, fazer uma bateria que seja confiável e tenha uma vida útil adequada às necessidades de qualquer motorista – altas taxas de carga e descarga, longa vida útil e sem qualquer preocupação com temperatura ou segurança – provou ser difícil até agora.

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A QuantumScape afirma ter solucionado o problema da autonomia dos carros elétricos com um novo design que usa ânodos de lítio-metal que não são formados durante a fabricação, mas formados em torno do coletor de corrente quando a bateria é carregada.

A densidade de energia é excelente. Em termos volumétricos, a nova bateria pode armazenar 1 kWh/l, cerca de quatro vezes o que a atual bateria Tesla Model 3 armazena. Em peso, oferece entre 380 – 500 Wh/kg, em comparação com 260 Wh/kg em embalagens atualmente usadas pela Tesla.

A bateria da QuantumScape carrega em velocidades incríveis, permitindo uma carga de 0 – 80% em 15 minutos. A bateria pode reter mais de 80% de sua capacidade após 800 ciclos, o que representaria cerca de 386.000 km percorridos em um carro elétrico.

Co-inventor da bateria de íons de lítio e vencedor do Prêmio Nobel de Química fala sobre os detalhes da bateria e principais entraves da indústria automotiva  

O Dr. Stanley Whittingham, co-inventor da bateria de íons de lítio e vencedor do Prêmio Nobel de Química de 2019, afirmou a esse respeito que “… a parte mais difícil de fazer uma bateria de estado sólido funcional é a necessidade de atender simultaneamente aos requisitos de alta densidade de energia, carregamento rápido, longo ciclo de vida e ampla faixa de temperatura operacional. Esses dados mostram que as células da  QuantumScape atendem a todos esses requisitos, algo que nunca foi alcançado antes. Se a QuantumScape puder trazer essa tecnologia para produção em larga escala, ela tem o potencial de transformar a indústria automotiva.”

Especialista em baterias fala sobre o potencial da nova bateria de lítio em estado solido

De acordo com Venkat Viswanathan, especialista em baterias e professor de ciência de materiais da Universidade Carnegie-Mellon, “… esses resultados explodem o que se pensava ser possível em uma bateria de estado sólido. Suportando uma densidade de corrente alta o suficiente para permitir carregamento rápido sem formar dendritos tem sido um santo graal da indústria.”  

Os dendritos são estruturas minúsculas e rígidas semelhantes a árvores que podem crescer dentro de uma bateria de lítio; suas projeções em forma de agulha são chamadas de bigodes.

Ambos causam danos tremendos; notavelmente, eles podem perfurar uma estrutura conhecida como separador dentro de uma bateria, assim como uma erva daninha pode perfurar um pátio de concreto ou uma estrada pavimentada. Eles também aumentam as reações indesejadas entre o eletrólito e o lítio, acelerando a falha da bateria.

Sobre a empresa  

A QuantumScape é uma empresa americana que faz pesquisas sobre baterias de lítio em estado sólido para carros elétricos. A empresa está sediada em San Jose, Califórnia, e emprega cerca de 400 pessoas.  

Foi fundada em 2010 por Jagdeep Singh, Tim Holme e o professor Fritz Prinz da Universidade de Stanford. Em 2012, a QuantumScape começou a trabalhar com a montadora alemã Volkswagen.    

Em 2018, a Volkswagen investiu US$ 100 milhões na empresa, tornando-se a maior acionista. No mesmo ano, a Volkswagen e a QuantumScape anunciaram o estabelecimento de um projeto de produção conjunta para preparar a produção em massa de baterias de estado sólido. Em junho de 2020, a Volkswagen fez um investimento adicional de US$ 200 milhões na empresa.

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