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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.

“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.

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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”.

Bateria flexível e recarregável desenvolvida pela UCSD e ZPower continua funcionando mesmo após ser retorcida várias vezes. Imagem: UCSD

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.

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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