Quem n\u00e3o gostaria de carregar seu smartphone apenas uma vez por semana?<\/p>\n\n\n\n
As c\u00e9lulas de \u00edon-l\u00edtio comumente usadas na maioria dos dispositivos atuais t\u00eam uma capacidade que varia de 150 a 260 watts-hora por quilograma (Wh\/kg). H\u00e1 tamb\u00e9m c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre, que t\u00eam uma capacidade muito maior, cerca de 550 watts-hora por quilograma.<\/p>\n\n\n\n
Com o mesmo peso, uma bateria de l\u00edtio-enxofre dura de duas a tr\u00eas vezes mais do que uma de \u00edons de l\u00edtio. Ela tamb\u00e9m custa cerca de metade do pre\u00e7o porque usa enxofre muito mais barato em vez do cobalto relativamente caro encontrado nas baterias de \u00edon-l\u00edtio.<\/p>\n\n\n\n
O l\u00edtio e o enxofre s\u00e3o elementos leves o suficiente para que essas c\u00e9lulas tamb\u00e9m sejam muito leves – duas vezes e meia mais leves do que as mais leves de \u00edon-l\u00edtio.<\/p>\n\n\n\n
O peso dessas \u00faltimas pode n\u00e3o ser um problema no caso de um smartphone (embora todos prefiram baterias mais leves em vez de mais pesadas), mas baterias leves seriam muito \u00fateis em carros el\u00e9tricos, que s\u00e3o muito mais pesados do que os carros com motor a combust\u00e3o atualmente. A bateria m\u00e9dia de um carro el\u00e9trico pesa a partir de 450 quilogramas (\u00e0s vezes chegando a quase uma tonelada), aumentando significativamente a massa do ve\u00edculo.<\/p>\n\n\n\n
O problema com as correntes (de enxofre<\/strong>)<\/h3>\n\n\n\nJ\u00e1 que as c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre t\u00eam tantas vantagens, por que elas ainda n\u00e3o est\u00e3o em toda parte? Infelizmente, elas sofrem de uma falha fundamental: uma vida \u00fatil muito mais curta.<\/p>\n\n\n\n
As c\u00e9lulas de \u00edon-l\u00edtio comumente usadas hoje em dia duram cerca de 2.000 ciclos de carga. As c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre t\u00eam uma vida \u00fatil muito mais curta, cerca de 1.000 ciclos de carga.<\/p>\n\n\n\n
A fonte desse problema s\u00e3o as cadeias de polissulfetos de l\u00edtio que se formam durante cada carga, que simplesmente entopem essas baterias. Muitos m\u00e9todos foram tentados para aumentar a vida \u00fatil dessas c\u00e9lulas, mas cada um deles tinha suas desvantagens.<\/p>\n\n\n\n
Os engenheiros da Universidade Monash, da Austr\u00e1lia, afirmam ter encontrado uma solu\u00e7\u00e3o<\/a>. Eles desenvolveram um projeto de \u00e2nodo (em c\u00e9lulas e baterias, esse \u00e9 o eletrodo negativo) que aumenta significativamente a vida \u00fatil das baterias de l\u00edtio-enxofre.<\/p>\n\n\n\nO \u00e2nodo em sua c\u00e9lula \u00e9 uma fina camada de l\u00edtio coberta por um filme especial com poros do tamanho de milion\u00e9simos de metro. Como os inventores explicam, os \u00edons de l\u00edtio podem penetrar livremente atrav\u00e9s deles, mas os \u00edons de enxofre maiores n\u00e3o podem. <\/p>\n\n\n\n
Chegou a hora das c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre?<\/strong><\/h3>\n\n\n\nSer\u00e1 que isso significa que a t\u00e3o esperada descoberta e as baterias de l\u00edtio-enxofre conquistar\u00e3o o mercado? \u00c9 aconselh\u00e1vel que voc\u00ea seja cauteloso. Esta n\u00e3o \u00e9 a primeira vez que cientistas em laborat\u00f3rios anunciam que conseguiram prolongar a vida \u00fatil dessas c\u00e9lulas.<\/p>\n\n\n\n
As c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre n\u00e3o s\u00e3o uma inven\u00e7\u00e3o nova<\/mark>(patente americana<\/a>)<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/intltest.sustainablereview.com\/\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/Screenshot-2023-11-05T123504.039.png\")
Inventores das baterias de l\u00edtio-enxofre<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nDiagrama do princ\u00edpio de funcionamento da bateria de l\u00edtio-enxofre<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/intltest.sustainablereview.com\/\/wp-content\/uploads\/2023\/11\/3-s2.0-B9780128152928000022-f02-12-9780128152928.jpg\")
Fonte: https:\/\/www.sciencedirect.com\/topics\/engineering\/lithium-sulfur-batteries<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nS8+16e-+16Li+\u21928Li2S<\/p>\n\n\n\n
A seguir, a equa\u00e7\u00e3o de rea\u00e7\u00e3o de uma s\u00e9rie de \u00edons de polissulfeto:<\/p>\n\n\n\n
S8\u2192Li2S8\u2192Li2S6\u2192Li2S4\u2192Li2S2\u2192Li2S<\/p>\n\n\n\n
No entanto, as primeiras c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre com vida \u00fatil de mil ciclos de carga s\u00f3 foram constru\u00eddas no in\u00edcio dos anos 2000. Em 2017, foi poss\u00edvel atingir uma vida \u00fatil de 1.500 ciclos – ainda menor que a do \u00edon de l\u00edtio, mas pr\u00f3xima. Em 2022, pesquisadores da Drexel University <\/a>afirmaram que, usando uma das formas de enxofre (seus al\u00f3tropos), era poss\u00edvel atingir at\u00e9 4.000 ciclos de carga.<\/p>\n\n\n\nIsso \u00e9 o dobro das c\u00e9lulas de \u00edons de l\u00edtio. Quem n\u00e3o gostaria de ter baterias mais baratas, mais leves, mais espa\u00e7osas e mais dur\u00e1veis… No entanto, essas baterias ainda n\u00e3o est\u00e3o no mercado. Por qu\u00ea?<\/h5>\n\n\n\n
Um dos motivos \u00e9 a dificuldade de desenvolver uma tecnologia que permita a produ\u00e7\u00e3o dessas c\u00e9lulas em grande escala. O fato de algo ser bem-sucedido em laborat\u00f3rio n\u00e3o significa que seja f\u00e1cil de ser produzido em uma f\u00e1brica. O aumento da escala da tecnologia de alguns prot\u00f3tipos para centenas de milhares de unidades tamb\u00e9m leva muito tempo. Eles tamb\u00e9m esperaram muito tempo. E receberam um Pr\u00eamio Nobel<\/strong><\/p>\n\n\n\nN\u00e3o h\u00e1 nada de particularmente estranho nessa espera pelo progresso. As baterias de \u00edon-l\u00edtio, que s\u00e3o t\u00e3o comuns hoje em dia, tamb\u00e9m ficaram nos laborat\u00f3rios de qu\u00edmicos e engenheiros por muito tempo, mas tiveram um pouco mais de sorte.<\/p>\n\n\n\n
Elas tamb\u00e9m tiveram suas origens na d\u00e9cada de 1960. Um quarto de s\u00e9culo se passou e, em meados da d\u00e9cada de 1980, descobriu-se que sua efici\u00eancia era bastante aprimorada pelo coque de petr\u00f3leo (mais tarde substitu\u00eddo pelo grafite). Mais uma d\u00e9cada se passou quando se descobriu que sua durabilidade era melhorada pelo carbonato de etileno (um eletr\u00f3lito que \u00e9 s\u00f3lido \u00e0 temperatura ambiente).<\/p>\n\n\n\n
S\u00f3 ent\u00e3o, no final do s\u00e9culo passado, come\u00e7ou a revolu\u00e7\u00e3o que permitiu alimentar smartphones e carros el\u00e9tricos. Por isso, os criadores dessas baterias, John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino, receberam o Pr\u00eamio Nobel de Qu\u00edmica em 2019.<\/a><\/p>\n\n\n\nSe for poss\u00edvel come\u00e7ar a produzir c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre em escala industrial, essa revolu\u00e7\u00e3o ser\u00e1 acelerada. Uma bateria carregada em um smartphone durar\u00e1 tr\u00eas dias (quem sabe, talvez at\u00e9 quatro). As baterias de ve\u00edculos el\u00e9tricos poder\u00e3o ter seu peso reduzido pela metade e ainda assim alcan\u00e7ar o dobro da autonomia. Ser\u00e1 poss\u00edvel armazenar mais energia solar e e\u00f3lica, o que seria muito necess\u00e1rio para o mundo.<\/p>\n\n\n\n
O meio ambiente e as pessoas que extraem o cobalto tamb\u00e9m respirar\u00e3o aliviados. Nas baterias de \u00edon-l\u00edtio, o cobalto \u00e9 essencial. A maior parte dele \u00e9 extra\u00edda na bacia do Congo, na \u00c1frica.<\/em><\/p>\n\n\n\nMais artigos sobre este t\u00f3pico: <\/p>\n\n\n\n
Nosso artigo sobre extra\u00e7\u00e3o de l\u00edtio <\/a><\/p>\n\n\n\n
O \u00e2nodo em sua c\u00e9lula \u00e9 uma fina camada de l\u00edtio coberta por um filme especial com poros do tamanho de milion\u00e9simos de metro. Como os inventores explicam, os \u00edons de l\u00edtio podem penetrar livremente atrav\u00e9s deles, mas os \u00edons de enxofre maiores n\u00e3o podem. <\/p>\n\n\n\n
Chegou a hora das c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre?<\/strong><\/h3>\n\n\n\nSer\u00e1 que isso significa que a t\u00e3o esperada descoberta e as baterias de l\u00edtio-enxofre conquistar\u00e3o o mercado? \u00c9 aconselh\u00e1vel que voc\u00ea seja cauteloso. Esta n\u00e3o \u00e9 a primeira vez que cientistas em laborat\u00f3rios anunciam que conseguiram prolongar a vida \u00fatil dessas c\u00e9lulas.<\/p>\n\n\n\n
As c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre n\u00e3o s\u00e3o uma inven\u00e7\u00e3o nova<\/mark>(patente americana<\/a>)<\/p>\n\n\n\nInventores das baterias de l\u00edtio-enxofre<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nDiagrama do princ\u00edpio de funcionamento da bateria de l\u00edtio-enxofre<\/p>\n\n\n\nFonte: https:\/\/www.sciencedirect.com\/topics\/engineering\/lithium-sulfur-batteries<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nS8+16e-+16Li+\u21928Li2S<\/p>\n\n\n\n
A seguir, a equa\u00e7\u00e3o de rea\u00e7\u00e3o de uma s\u00e9rie de \u00edons de polissulfeto:<\/p>\n\n\n\n
S8\u2192Li2S8\u2192Li2S6\u2192Li2S4\u2192Li2S2\u2192Li2S<\/p>\n\n\n\n
No entanto, as primeiras c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre com vida \u00fatil de mil ciclos de carga s\u00f3 foram constru\u00eddas no in\u00edcio dos anos 2000. Em 2017, foi poss\u00edvel atingir uma vida \u00fatil de 1.500 ciclos – ainda menor que a do \u00edon de l\u00edtio, mas pr\u00f3xima. Em 2022, pesquisadores da Drexel University <\/a>afirmaram que, usando uma das formas de enxofre (seus al\u00f3tropos), era poss\u00edvel atingir at\u00e9 4.000 ciclos de carga.<\/p>\n\n\n\nIsso \u00e9 o dobro das c\u00e9lulas de \u00edons de l\u00edtio. Quem n\u00e3o gostaria de ter baterias mais baratas, mais leves, mais espa\u00e7osas e mais dur\u00e1veis… No entanto, essas baterias ainda n\u00e3o est\u00e3o no mercado. Por qu\u00ea?<\/h5>\n\n\n\n
Um dos motivos \u00e9 a dificuldade de desenvolver uma tecnologia que permita a produ\u00e7\u00e3o dessas c\u00e9lulas em grande escala. O fato de algo ser bem-sucedido em laborat\u00f3rio n\u00e3o significa que seja f\u00e1cil de ser produzido em uma f\u00e1brica. O aumento da escala da tecnologia de alguns prot\u00f3tipos para centenas de milhares de unidades tamb\u00e9m leva muito tempo. Eles tamb\u00e9m esperaram muito tempo. E receberam um Pr\u00eamio Nobel<\/strong><\/p>\n\n\n\nN\u00e3o h\u00e1 nada de particularmente estranho nessa espera pelo progresso. As baterias de \u00edon-l\u00edtio, que s\u00e3o t\u00e3o comuns hoje em dia, tamb\u00e9m ficaram nos laborat\u00f3rios de qu\u00edmicos e engenheiros por muito tempo, mas tiveram um pouco mais de sorte.<\/p>\n\n\n\n
Elas tamb\u00e9m tiveram suas origens na d\u00e9cada de 1960. Um quarto de s\u00e9culo se passou e, em meados da d\u00e9cada de 1980, descobriu-se que sua efici\u00eancia era bastante aprimorada pelo coque de petr\u00f3leo (mais tarde substitu\u00eddo pelo grafite). Mais uma d\u00e9cada se passou quando se descobriu que sua durabilidade era melhorada pelo carbonato de etileno (um eletr\u00f3lito que \u00e9 s\u00f3lido \u00e0 temperatura ambiente).<\/p>\n\n\n\n
S\u00f3 ent\u00e3o, no final do s\u00e9culo passado, come\u00e7ou a revolu\u00e7\u00e3o que permitiu alimentar smartphones e carros el\u00e9tricos. Por isso, os criadores dessas baterias, John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino, receberam o Pr\u00eamio Nobel de Qu\u00edmica em 2019.<\/a><\/p>\n\n\n\nSe for poss\u00edvel come\u00e7ar a produzir c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre em escala industrial, essa revolu\u00e7\u00e3o ser\u00e1 acelerada. Uma bateria carregada em um smartphone durar\u00e1 tr\u00eas dias (quem sabe, talvez at\u00e9 quatro). As baterias de ve\u00edculos el\u00e9tricos poder\u00e3o ter seu peso reduzido pela metade e ainda assim alcan\u00e7ar o dobro da autonomia. Ser\u00e1 poss\u00edvel armazenar mais energia solar e e\u00f3lica, o que seria muito necess\u00e1rio para o mundo.<\/p>\n\n\n\n
O meio ambiente e as pessoas que extraem o cobalto tamb\u00e9m respirar\u00e3o aliviados. Nas baterias de \u00edon-l\u00edtio, o cobalto \u00e9 essencial. A maior parte dele \u00e9 extra\u00edda na bacia do Congo, na \u00c1frica.<\/em><\/p>\n\n\n\nMais artigos sobre este t\u00f3pico: <\/p>\n\n\n\n
Nosso artigo sobre extra\u00e7\u00e3o de l\u00edtio <\/a><\/p>\n\n\n\n
Diagrama do princ\u00edpio de funcionamento da bateria de l\u00edtio-enxofre<\/p>\n\n\n\n S8+16e-+16Li+\u21928Li2S<\/p>\n\n\n\n A seguir, a equa\u00e7\u00e3o de rea\u00e7\u00e3o de uma s\u00e9rie de \u00edons de polissulfeto:<\/p>\n\n\n\n S8\u2192Li2S8\u2192Li2S6\u2192Li2S4\u2192Li2S2\u2192Li2S<\/p>\n\n\n\n No entanto, as primeiras c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre com vida \u00fatil de mil ciclos de carga s\u00f3 foram constru\u00eddas no in\u00edcio dos anos 2000. Em 2017, foi poss\u00edvel atingir uma vida \u00fatil de 1.500 ciclos – ainda menor que a do \u00edon de l\u00edtio, mas pr\u00f3xima. Em 2022, pesquisadores da Drexel University <\/a>afirmaram que, usando uma das formas de enxofre (seus al\u00f3tropos), era poss\u00edvel atingir at\u00e9 4.000 ciclos de carga.<\/p>\n\n\n\n Um dos motivos \u00e9 a dificuldade de desenvolver uma tecnologia que permita a produ\u00e7\u00e3o dessas c\u00e9lulas em grande escala. O fato de algo ser bem-sucedido em laborat\u00f3rio n\u00e3o significa que seja f\u00e1cil de ser produzido em uma f\u00e1brica. O aumento da escala da tecnologia de alguns prot\u00f3tipos para centenas de milhares de unidades tamb\u00e9m leva muito tempo. Eles tamb\u00e9m esperaram muito tempo. E receberam um Pr\u00eamio Nobel<\/strong><\/p>\n\n\n\n N\u00e3o h\u00e1 nada de particularmente estranho nessa espera pelo progresso. As baterias de \u00edon-l\u00edtio, que s\u00e3o t\u00e3o comuns hoje em dia, tamb\u00e9m ficaram nos laborat\u00f3rios de qu\u00edmicos e engenheiros por muito tempo, mas tiveram um pouco mais de sorte.<\/p>\n\n\n\n Elas tamb\u00e9m tiveram suas origens na d\u00e9cada de 1960. Um quarto de s\u00e9culo se passou e, em meados da d\u00e9cada de 1980, descobriu-se que sua efici\u00eancia era bastante aprimorada pelo coque de petr\u00f3leo (mais tarde substitu\u00eddo pelo grafite). Mais uma d\u00e9cada se passou quando se descobriu que sua durabilidade era melhorada pelo carbonato de etileno (um eletr\u00f3lito que \u00e9 s\u00f3lido \u00e0 temperatura ambiente).<\/p>\n\n\n\n S\u00f3 ent\u00e3o, no final do s\u00e9culo passado, come\u00e7ou a revolu\u00e7\u00e3o que permitiu alimentar smartphones e carros el\u00e9tricos. Por isso, os criadores dessas baterias, John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino, receberam o Pr\u00eamio Nobel de Qu\u00edmica em 2019.<\/a><\/p>\n\n\n\n Se for poss\u00edvel come\u00e7ar a produzir c\u00e9lulas de l\u00edtio-enxofre em escala industrial, essa revolu\u00e7\u00e3o ser\u00e1 acelerada. Uma bateria carregada em um smartphone durar\u00e1 tr\u00eas dias (quem sabe, talvez at\u00e9 quatro). As baterias de ve\u00edculos el\u00e9tricos poder\u00e3o ter seu peso reduzido pela metade e ainda assim alcan\u00e7ar o dobro da autonomia. Ser\u00e1 poss\u00edvel armazenar mais energia solar e e\u00f3lica, o que seria muito necess\u00e1rio para o mundo.<\/p>\n\n\n\n O meio ambiente e as pessoas que extraem o cobalto tamb\u00e9m respirar\u00e3o aliviados. Nas baterias de \u00edon-l\u00edtio, o cobalto \u00e9 essencial. A maior parte dele \u00e9 extra\u00edda na bacia do Congo, na \u00c1frica.<\/em><\/p>\n\n\n\n Mais artigos sobre este t\u00f3pico: <\/p>\n\n\n\n Nosso artigo sobre extra\u00e7\u00e3o de l\u00edtio <\/a><\/p>\n\n\n\nIsso \u00e9 o dobro das c\u00e9lulas de \u00edons de l\u00edtio. Quem n\u00e3o gostaria de ter baterias mais baratas, mais leves, mais espa\u00e7osas e mais dur\u00e1veis… No entanto, essas baterias ainda n\u00e3o est\u00e3o no mercado. Por qu\u00ea?<\/h5>\n\n\n\n