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Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD), nos EUA, e da empresa norte-americana ZPower desenvolveram um novo tipo de bateria flexível e recarregável. Ela pode ser “impressa” em minutos usando técnicas de serigrafia e tem maior capacidade do que as tradicionais baterias de Íons de Lítio.
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“Nossas baterias podem ser projetadas de acordo com os eletrônicos, em vez dos eletrônicos tendo que ser projetados de acordo com as baterias”, disse Lu Yun, um dos co-autores do artigo que descreve a invenção e estudante de Ph.D. no grupo de pesquisa do professor de nanoengenharia Joseph Wang, da UCSD.
A nova bateria alimentou uma tela flexível de papel eletrônico (e-Paper) equipada com um microcontrolador e módulo Bluetooth. As células foram recarregadas por mais de 80 ciclos, sem mostrar nenhum sinal significativo de redução na capacidade, e também permaneceram funcionando apesar de serem repetidamente dobradas e retorcidas.
A capacidade energética por área da bateria flexível e recarregável desenvolvida na UCSD é de 50 miliamperes por centímetro quadrado em temperatura ambiente, o que é de 10 a 20 vezes a capacidade de uma célula convencional de Íons de Lítio. Ou seja, com a mesma área a nova bateria pode fornecer de 5 a 10 vezes mais energia. “Esta capacidade por área nunca foi atingida antes”, disse Yun. “E nosso método de produção tem preço acessível e é escalável”.
O principal responsável pelas características da nova bateria flexível e recarregável é o material usado no cátodo (polo positivo), que é um óxido de prata e zinco (AgO-Zn). Ele é tradicionalmente considerado instável, mas um “revestimento” proprietário de óxido de chumbo desenvolvido pela ZPower melhora usa estabilidade eletroquímica e condutividade elétrica.
O óxido de prata nunca foi usado em uma bateria impressa por processo serigráfico, já que se degrada rapidamente. Mas testando vários solventes e aditivos os pesquisadores da UCSD conseguiram desenvolver uma formulação de “tinta” adequada para impressão.
Depois da preparação das tintas, a nova bateria flexível e recarregável pode ser “impressa” em questão de segundos, e está seca e pronta para usar em poucos minutos. Ela é impressa em um filme de polímero que é quimicamente estável, elástico e tem alto ponto de fusão (200 ºC). Coletores de corrente, o ânodo de zinco e separadores também são camadas empilhadas e impressas por serigrafia.
Os pesquisadores já estão trabalhando em uma nova geração da tecnologia, focada em baterias mais baratas e com carga rápida que poderiam ser usadas em dispositivos 5G e sistemas robóticos flexíveis que exigem muita corrente elétrica e formatos customizáveis.
Fonte: TechXplore
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