A descoberta da bateria de estado sólido flexível traz um aumento de 86% na densidade de energia para 1.300 milhas com uma carga
As baterias de estado sólido estão gradualmente saindo da fase de pesquisa e entrando em protótipos e produção de baixo volume de produção de baixo volume.
Várias empresas importantes, como a CATL, Toyota, Samsung, BYDa Toyota, a Samsung, a BYD, a Mercedes e outras empresas consideraram 2027 como o momento crucial em que lançarão seus primeiros veículos elétricos de produção com baterias de estado sólido de verdade.
Isso significa um eletrólito sólido, ao contrário das soluções híbridas de estado semi-sólido em carros como o NIO ET7 com um eletrólito 95% sólido e 5% líquido. As baterias de estado sólido anunciadas até o momento oferecem densidade de energia de cerca de 400 Wh/kg, com potencial teórico para atingir 500 Wh/kg. Isso é mais do que o dobro da densidade das baterias LFP mais populares que estão em tudo, desde EVs do mercado de massa até a popular estação de energia Anker Solix, que está atualmente disponível com mais de 50% de desconto na lista Amazon Prime Big Deal.
Além de dobrar o alcance de uma carga na mesma área ocupada, as baterias de estado sólido também são inerentemente mais seguras, pois vêm com componentes menos reativos em comparação com aquelas com eletrólito líquido inflamável. Uma verdadeira bateria de estado sólido, no entanto, é bastante cara, pois o eletrólito precisa ser fundido com o eletrodo sob alta pressão e temperatura, resultando em um contato mais fraco entre as camadas e diminuindo a eficiência do transporte de íons de lítio.
Isso impede que as baterias de estado sólido realizem todo o seu potencial. Por isso, pesquisadores de metal da Academia Chinesa de Ciências desenvolveram uma solução inovadora de eletrólito para baterias de estado sólido.
Eles tiraram o "sólido" do eletrólito de estado sólido baseando-o em um polímero flexível que apresenta grupos etoxi e cadeias curtas ativas de enxofre projetadas para aumentar a condutividade dos íons e fundir-se ao cátodo em escala molecular.
O eletrólito de polímero resultante em um cátodo composto não só aumentou a densidade de energia da célula de estado sólido em incríveis 86% devido à diminuição da resistência de transferência, mas também pode se dobrar. Na verdade, o sistema de bateria de estado sólido flexível pode suportar 20.000 movimentos de flexão, aumentando sua resistência ao impacto e seu perfil de segurança mais do que as baterias de estado sólido de sulfeto convencionais, como as que a Samsung ou a Toyota estão preparando para comercializar em 2027.
Esse aumento na densidade de energia significaria essencialmente que o Mercedes EQB com uma verdadeira bateria de estado sólido que está sendo testada atualmente pode ser capaz de percorrer mais de 1.300 milhas com uma única carga. Além disso, uma bateria de estado sólido com um eletrólito de polímero flexível aumentaria a vida útil e a segurança dos veículos elétricos se puder ser produzida em escala suficiente para reduzir os custos de fabricação a um nível competitivo.
