Baterias de estado sólido podem mudar para melhor veículos elétricos, armazenando mais energia, carregando mais rápidamente e oferecendo maior segurança do que as atuais baterias de íons de lítio, ajudando a acelerar a mudança dos carros movidos a combustíveis fósseis.
Baterias de estado sólido usam camadas finas de eletrólitos sólidos, que transportam os íons de lítio entre os eletrodos.
As baterias de íon-lítio usam eletrólitos líquidos e possuem separadores que evitam que o eletrodo positivo entre em contato com o eletrodo negativo.
Atualmente, baterias de estado sólido são usadas em dispositivos como marca-passos e relógios inteligentes.
A produção em massa dessas baterias para veículos elétricos deverá ocorrer em de três a cinco anos, dizem especialistas.
Quais são as vantagens das baterias de estado sólido?
É provável que elas sejam mais seguras e estáveis do que as baterias de íon-lítio, nas quais o eletrólito é volátil e inflamável em altas temperaturas. Isso torna os veículos elétricos que usam baterias de íon-lítio mais vulneráveis a incêndios e vazamentos de produtos químicos.
Maior estabilidade significa carregamento mais rápido e reduz a necessidade de equipamentos de segurança volumosos.
Elas também podem carregar mais energia do que baterias de íon-lítio líquido, ajudando a acelerar a mudança de veículos a gasolina para elétricos porque os motoristas não precisariam parar com tanta frequência para carregar seus carros.
Por que é difícil produzir baterias de estado sólido em massa?
As montadoras e as empresas de tecnologia podem produzir células de bateria de íon-lítio de estado sólido uma por vez em laboratório, mas até agora não se pôde escalar para uma produção em massa.
É difícil projetar um eletrólito sólido que seja estável, quimicamente inerte e ainda um bom condutor de íons entre os eletrodos. Eles são caros para fabricar e estão sujeitos a rachaduras devido à fragilidade dos eletrólitos quando se expandem e contraem durante o uso.
Atualmente, uma célula de estado sólido custa cerca de 8x mais para ser produzida do que uma bateria de íon-lítio líquida, dizem especialistas.
Quais montadoras estão investindo nas baterias de estado sólido?
A Toyota é uma das primeiras interessadas a produzir baterias de estado sólido em massa. Ela disse que está tentando melhorar sua curta vida útil, mas ainda pretende começar a produzir no meio da década de 2020.
Além da pesquisa interna da Toyota, ela se associou à Panasonic para desenvolver esses pacotes de força através do empreendimento Prime Planet Energy & Solutions Inc.
Já a Volkswagen investiu na empresa americana de baterias QuantumScape, apoiada por Bill Gates, que pretende lançar sua bateria em 2024 para veículos elétricos da Volkswagen e, eventualmente, para outras montadoras.
A VW diz que a bateria oferecerá cerca de 30% a mais de alcance do que uma bateria convencional e carregará até 80% da capacidade em 12 minutos, o que é menos da metade do tempo de carregamento mais rápido das baterias de células de íon de lítio disponíveis atualmente.
A Stellantis, formada em janeiro pela fusão da montadora ítalo-americana Fiat Chrysler e da francesa PSA, tem um empreendimento denominado Automotive Cells with TotalEnergies e uma parceria com a chinesa Contemporary Amperex Technology. A Stellantis pretende lançar baterias de estado sólido até 2026.
A Ford e a BMW investiram na startup Solid Power, que afirma que sua tecnologia de estado sólido pode fornecer 50% mais densidade de energia do que as baterias de íon-lítio atuais. A Ford espera reduzir os custos da bateria em 40% até meados da década.
A Hyundai, que investiu na startup SolidEnergy Systems, planeja produzir em massa baterias de estado sólido em 2030.
Já a Samsung SDI, uma afiliada da Samsung Electronics, está trabalhando no desenvolvimento de baterias de estado sólido.
A líder de mercado entre os elétricos, a Tesla, até agora não disse se deseja desenvolver ou usar baterias de estado sólido em seus carros.
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