O recém-inventado dispositivo de ultrassom aproxima as baterias de metal de lítio da viabilidade

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram um novo dispositivo emissor de ultrassom que, segundo eles, traz baterias de metal de lítio, conhecidas como LMBs, um passo mais perto da viabilidade comercial. A equipe afirma que, embora sua pesquisa tenha focado no uso do dispositivo de ultrassom com um LMB, ele pode ser usado em qualquer bateria, independentemente da química. Os cientistas dizem que o dispositivo é parte integrante da bateria e funciona emitindo ondas de ultrassom para criar uma corrente circulante no líquido eletrolítico entre o ânodo e o cátodo da bateria.

Ao circular continuamente o líquido eletrolítico, o dispositivo evita a formação de crescimentos de metal de lítio chamados dendritos durante o carregamento, o que leva à diminuição do desempenho e a curto-circuitos nos LMBs. Os cientistas dizem que o dispositivo de ultrassom que eles criaram é feito de componentes prontos para uso e pode gerar ondas sonoras em frequências extremamente altas. As frequências alcançadas são de 100 milhões a 10 bilhões de hertz.

Quando dispositivos semelhantes são usados ​​em telefones, eles são usados ​​principalmente para filtrar o sinal celular sem fio e identificar e filtrar chamadas de voz e dados. Os pesquisadores observam que os LMBs não foram considerados uma opção viável para alimentar dispositivos, variando de veículos elétricos a eletrônicos, porque a vida útil da bateria é muito curta. As baterias têm o dobro da capacidade das melhores baterias de íon de lítio da atualidade, tornando-as muito atraentes para todos os tipos de dispositivos.

Um LMB capaz de operar um veículo elétrico, por exemplo, teria o dobro do alcance do veículo movido a íon de lítio. Nos testes, a equipe mostrou que a bateria de metal de lítio equipada com o dispositivo poderia ser carregada e descarregada por 250 ciclos. Uma bateria de íon de lítio usando o dispositivo pode ser carregada mais de 2000 ciclos. As baterias recarregam de zero a 100% em 10 minutos para cada ciclo.

A equipe observa que, ao propagar as ondas de ultrassom através da bateria, o dispositivo faz o eletrólito fluir, reabastecendo o lítio no eletrólito e aumentando a probabilidade de o lítio formar depósitos densos e uniformes no ânodo durante o carregamento. A equipe diz que o próximo passo é integrar sua tecnologia a uma bateria comercial de íons de lítio.