Harianjogja.com, JACARTA — Uma equipe de pesquisa da Universidade Técnica de Nanjing, na China, está desenvolvendo um inovador material de isolamento de bateria à base de aerogel que pode suportar temperaturas extremas de até 1.300 graus Celsius. Esta tecnologia é um avanço importante na melhoria dos aspectos de segurança dos veículos elétricos (EV).
O desenvolvimento deste material foi motivado pela crescente atenção da indústria automóvel ao risco de fuga térmica, nomeadamente uma condição em que a temperatura das células da bateria de iões de lítio aumenta drasticamente e tem o potencial de provocar um incêndio ou explosão. Nessas situações, o calor pode se espalhar rapidamente de uma célula para outra, aumentando o risco de danos.
O material desenvolvido é uma folha isolante à base de aerogel de sílica, projetada para retardar a transferência de calor entre as células da bateria. Sabe-se que o aerogel tem uma estrutura única na forma de uma rede de nanoporos com um teor de ar de até 99%, por isso é muito eficaz na inibição da condução de calor.
Em testes de laboratório, comprovou-se que uma folha de aerogel com 2,3 milímetros de espessura exposta a uma temperatura de 1.000 graus Celsius por cinco minutos é capaz de manter a temperatura do outro lado abaixo de 100 graus Celsius. Na verdade, afirma-se que este material é capaz de manter a capacidade de isolamento térmico por até duas horas.
Esta conquista excede em muito as capacidades da tecnologia anterior, que geralmente só conseguia suportar temperaturas de cerca de 300 graus Celsius. Na verdade, a temperatura de combustão das células da bateria de íons de lítio pode atingir a faixa de 650 a 1.000 graus Celsius. Com esta inovação, a durabilidade do material mais que duplicou.
Para melhorar o desempenho, a equipe de pesquisa fortaleceu a estrutura do aerogel enquanto ajustava o processo de síntese por meio de configurações do catalisador. Além disso, o material também foi projetado para ser mais flexível, com um nível de compressão elástica acima de 90%, a fim de superar a natureza frágil do aerogel convencional.
Isto é crucial porque as baterias dos veículos eléctricos sofrem repetidas expansões e contracções durante a utilização, pelo que requerem materiais que não sejam apenas resistentes ao calor, mas também mecanicamente fortes.
Do lado da produção, a eficiência também é uma grande preocupação. O processo de secagem utilizando dióxido de carbono supercrítico foi otimizado, enquanto a taxa de reciclagem de solventes como o etanol conseguiu atingir mais de 99,5%. Esta etapa é considerada capaz de reduzir significativamente os custos de produção.
Diz-se que várias grandes empresas como CATL, BYD, Sungrow e Xiaomi começaram a usar este material em seus sistemas de baterias.
Não apenas para veículos elétricos, esta tecnologia de aerogel também tem potencial para ser aplicada a outros setores, como a indústria aeroespacial e a fabricação de alta temperatura, que exigem proteção máxima contra calor extremo.
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Fonte: Entre
