Bateria mais barata da LG utiliza manganês para caminhões da GM com autonomia de 400 milhas

As baterias de lítio-manganês (LMR) há muito são apresentadas como a próxima grande novidade para veículos elétricos (VEs), inclusive por Elon Musk. Sem níquel nem cobalto, mas com manganês — um material barato e abundante —, sua densidade energética pode rivalizar com a das células caras utilizadas em veículos elétricos de longo alcance ou de alto desempenho.

O problema com a composição química das baterias LMR, no entanto, sempre foi a estabilidade. Os cátodos LMR tendem a gerar gás durante os ciclos de carregamento. Trata-se de um incômodo controlável em uma unidade pequena, como as pilhas AA de manganês da Duracell, que custam menos de um dólar na Amazon, mas é um problema sério para células grandes do tipo utilizado em caminhões elétricos ou SUVs de verdade.

A LG Energy Solution, em colaboração com a equipe do professor Jongwoo Lim do Departamento de Química da Universidade Nacional de Seul, afirma ter identificado exatamente o motivo pelo qual isso ocorre e ter resolvido o problema. De acordo com o estudo conjunto, o acúmulo de gás se deve ao oxigênio presente no cátodo, que é oxidado durante o carregamento, mas não consegue retornar totalmente ao seu estado original durante a descarga, o que pode danificar a estrutura interna da célula.

A solução acabou se resumindo quase inteiramente ao gerenciamento da tensão. A redução da tensão máxima de carregamento de 4,6 V para 4,3 V elevou a taxa de redução do oxigênio oxidado de 86% para 97%, e a redução do limite de descarga de 3,0 V para 2,0 V permitiu que o oxigênio se recuperasse quase completamente.

A LG Energy Solution, então, redesenhou a janela de tensão operacional e reduziu a temperatura durante o processo de formação da célula, suprimindo assim a geração indesejável de gás em um conjunto de grandes células de 40 Ah. Com essas melhorias no gerenciamento de tensão e temperatura, a bateria de lítio-manganês manteve mais de 92% de sua capacidade inicial, mesmo após 883 ciclos de carga e descarga.

Esse número significa que a química LMR pode se sustentar em escala automotiva de fabricação, em vez de permanecer apenas como uma prova de conceito em laboratório; por isso, a LG apresentou suas descobertas como uma inovação revisada por pares na revista *Nature Communications*. A empresa já está comprometida com a tecnologia LMR no nível da fabricação, tendo firmado parceria com a GM para incorporar células LMR prismáticas em seus futuros caminhões e SUVs elétricos até 2030.