Investigadores portugueses criam bateria de estado sólido com autonomia recorde

Uma das maiores barreiras à adoção em massa dos veículos elétricos é a autonomia e o tempo de carregamento. Mas uma equipa de investigadores da Universidade do Minho pode ter encontrado a solução para ambos os problemas de uma só vez. A nova bateria de estado sólido que desenvolveram promete carregar em apenas 10 minutos e proporcionar uma autonomia de 800 quilómetros — números que deixam as melhores baterias de iões de lítio a comer poeira.

Ao contrário das baterias convencionais, que usam um eletrólito líquido inflamável, as baterias de estado sólido substituem esse líquido por um material cerâmico condutor de iões. Isto permite maior densidade energética, carregamento muito mais rápido e, acima de tudo, muito mais segurança — o risco de incêndio, que tanto assusta os condutores de carros elétricos, é praticamente eliminado.

Investigadores portugueses criam bateria de estado sólido.

O fim da ansiedade de autonomia?

Os testes laboratoriais mostraram resultados impressionantes: após 1.200 ciclos de carga e descarga completos, a bateria mantinha 92 por cento da sua capacidade inicial. Para comparação, uma bateria de iões de lítio típica perde cerca de 20 por cento da capacidade ao fim de 500 ciclos. Isto significa que, na prática, a bateria duraria mais tempo que o próprio veículo, sem degradação significativa ao longo dos anos.

Comparativa de densidade energética: baterias de estado sólido vs lítio.

A equipa portuguesa conseguiu resolver o principal calcanhar de Aquiles das baterias de estado sólido: a formação de dendrites, cristais que crescem no eletrólito e acabam por curto-circuitar a bateria. Ao introduzir uma camada intermédia de grafeno, os investigadores suprimiram este efeito, abrindo caminho para a produção em massa. O estudo foi publicado na Nature Energy e está a gerar enorme interesse na indústria automóvel europeia.

O protótipo laboratorial vai agora entrar numa fase de industrialização, com a criação de uma spin-off da universidade para licenciar a tecnologia. Vários fabricantes de automóveis europeus, incluindo a Volkswagen e a Stellantis, já manifestaram interesse na patente portuguesa. Se tudo correr bem, as primeiras baterias produzidas em série poderão chegar ao mercado em 2028, marcando o início do fim da era das baterias de iões de lítio.

Com uma densidade energética de 520 Wh/kg (contra os 270 Wh/kg das melhores baterias de iões de lítio atuais) e uma vida útil superior a 5000 ciclos com retenção de 85% da capacidade, a tecnologia portuguesa de eletrólito cerâmico com camada de grafeno representa um avanço de 92% na densidade energética face ao estado da arte comercial.