Pesquisadores do Laboratório Nacional de Idaho, nos Estados Unidos, desenvolveram um novo sistema capaz de carregar as baterias de veículos elétricos em apenas alguns minutos, sem danificar ou comprometer a capacidade energética das células de íons de lítio.
Segundo os cientistas, esse método inédito permite que os tanques de energia sejam recarregados em 10 minutos ou até menos, dependendo do tipo de veículo e da capacidade nominal de cada bateria, além, é claro, do modelo de carregador utilizado durante esse processo.
“O carregamento rápido é a chave para aumentar a confiança do consumidor e a adoção geral de veículos elétricos. Isso permitiria que o carregamento de um carro movido a eletricidade fosse muito semelhante ao abastecimento em um posto de gasolina”, explica o Ph.D em engenharia química Eric Dufek, autor principal do estudo.
Aprendizagem de máquina
Quando uma bateria de íons de lítio está sendo carregada, os íons migram do cátodo para o ânodo. Ao acelerar esse processo de migração, pode ocorrer um acúmulo de metal, desencadeando falha precoce, desgastes e rachaduras no cátodo e, consequentemente, reduzir a vida útil da célula de energia.
Para contornar esse problema, os pesquisadores utilizaram técnicas de aprendizagem de máquina, criando protocolos exclusivos de carregamento. Eles adicionaram dados sobre a condição de muitas baterias de íons de lítio — além de seus ciclos de carga e descarga — para treinar um modelo.
“Ao inserirmos esses dados em nosso modelo, conseguimos aumentar a quantidade de energia que pode entrar em uma célula em um curto período. Atualmente, estamos vendo as baterias atingirem mais de 90% de sua capacidade em 10 minutos sem revestimento de lítio ou rachaduras no cátodo”, acrescenta Dufek.
No mundo real
Utilizando métodos atuais de carregamento, um veículo elétrico de médio porte precisa de pelo menos meia hora para ter suas células abastecidas. Segundo os pesquisadores, com esse novo sistema de aprendizagem de máquina é possível diminuir esse tempo, vinculando os protocolos de carregamento ao que está acontecendo dentro da bateria.
No futuro, os cientistas planejam aplicar esse novo modelo no desenvolvimento de baterias de íons de lítio otimizadas, capazes de serem submetidas a carregamentos mais rápidos e eficientes, sem diminuir sua vida útil ou prejudicar a autonomia dos veículos elétricos.
“Nosso objetivo é fazer com que os carros eletrificados sejam capazes de dizer às estações de carregamento qual é o método ideal para alimentar suas baterias de forma rápida, eficiente e segura, independentemente do modelo ou da composição química de cada célula de energia”, encerra Eric Dufek.
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