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May 08, 2023

O que é um alumínio

Uma bateria EV que funciona com ar? Inscreva-nos, por favor. Como o mercado de EV continua

Uma bateria EV que funciona com ar? Inscreva-nos, por favor.

À medida que o mercado de veículos elétricos continua a ganhar força, alguns compradores de carros ainda têm preocupações com o alcance e a segurança da bateria de íon-lítio. Para resolver essas preocupações válidas, muito dinheiro e tempo estão sendo gastos no desenvolvimento de novas tecnologias de bateria.

Nos últimos anos, as empresas têm investido em uma bateria antiga, mas aprimorada, baseada em alumínio e ar, que tem potencial para avançar significativamente na indústria de VEs. A bateria de alumínio-ar (Al-air) parece mudar o jogo da bateria EV, mas é tudo exagero?

Os veículos elétricos desempenham um papel vital na obtenção de um futuro líquido zero. No entanto, a ansiedade de alcance e as questões de segurança sobre as baterias de íon-lítio são obstáculos que impedem o crescimento do mercado de veículos elétricos. As baterias de íons de lítio lideram a revolução dos veículos elétricos, mas ainda estão limitadas a um alcance de 400 milhas, o que pode representar problemas em viagens longas.

O incômodo de encontrar uma estação de carregamento em áreas remotas e esperar até que seu EV seja carregado pode afastar compradores em potencial. Outros problemas percebidos da bateria de lítio, como degradação, vazamentos e sobrecarga da bateria, também não ajudam muito. Com todas as outras tecnologias de bateria disponíveis, as baterias Al-air estão recebendo muita atenção porque não precisam ser recarregadas.

O conceito dessas baterias remonta à década de 1960. Mas como seu eletrólito era perigosamente cáustico e venenoso, não podia ser usado comercialmente. Trevor Jackson, um oficial de engenharia da Royal Navy do Reino Unido, começou a experimentar a bateria em 2001, tornando-a segura de usar. As baterias Al-air são feitas de uma placa de liga de alumínio como ânodo, um cátodo de ar, um eletrólito não tóxico como a água e um catalisador de prata.

As baterias EV tradicionais têm dois eletrodos, um cátodo e um ânodo feitos de materiais diferentes, com um eletrólito entre eles. Quando a bateria é usada, os íons fluem do ânodo através do eletrólito para o cátodo. Durante o carregamento, os íons fluem no sentido oposto de volta ao ânodo.

As baterias al-air funcionam de forma semelhante a uma célula de combustível. Ele usa alumínio no ânodo e oxigênio no cátodo. O resultado é uma densidade de energia muito maior. Cerca de oito a nove vezes mais do que as baterias de íon de lítio atuais usadas em veículos elétricos, um aumento substancial de energia. A densidade de energia mede quanta energia uma bateria pode armazenar por unidade de massa. A densidade de potência mede quanta energia instantânea ela pode fornecer por unidade de massa.

O ânodo libera elétrons à medida que o alumínio se oxida, enquanto o cátodo reduz o oxigênio para liberar elétrons, gerando assim energia elétrica. Uma carga pode ser alimentada pela corrente elétrica gerada por elétrons que se movem através de um circuito externo. O resultado final é um pó branco que se forma no ânodo.

O alumínio é o terceiro recurso natural mais comumente encontrado na crosta terrestre e é o metal mais abundante na Terra, então provavelmente nunca vamos acabar. Devido à sua suavidade, o alumínio é fácil de trabalhar e é estável, ao contrário do lítio. Além disso, não é tóxico. A seguir estão outras vantagens das baterias Al-air sobre as baterias de íon-lítio:

Apesar de seus benefícios, existem algumas desvantagens para esta bateria. Primeiro, tem a desvantagem de ser uma bateria primária. Essencialmente, não pode ser recarregado quando a bateria estiver descarregada ou vazia. Além disso, o ar dentro da bateria corrói o ânodo de alumínio. Portanto, a placa de alumínio da bateria precisa ser substituída, o que pode custar caro. Além disso, os custos de produção da bateria podem ser afetados pelo preço flutuante da prata que a bateria contém.

Os cientistas têm desenvolvido baterias melhores devido às desvantagens das baterias de íon-lítio que dominam o mercado de veículos elétricos. Lítio, níquel e cobalto usados ​​em baterias de íon-lítio são metais de terras raras encontrados apenas em certas partes do mundo. Atualmente, os VEs respondem por 6% dos veículos nas estradas, e a mineração desses metais está bem encaminhada; imagine quando os números de EV subirem para 50% ou 80%. Outras desvantagens das baterias de íons de lítio incluem o seguinte: