Smartphones: O que vai substituir a bateria de Li Ion nos smartphones no futuro?

A tecnologia da bateria do Smartphone é muito boa hoje em dia. Mas se há uma coisa que os amantes de gadgets nunca serão capazes de obter o suficiente é a promessa de uma bateria com melhor duração. Não seria ótimo se nossos aparelhos durassem dois ou três dias inteiros de uso pesado com apenas uma carga? Que tal uma semana inteira? Com as baterias de grafeno, isto pode não ser um sonho impossível. As baterias de grafeno ainda não estão a alimentar os smartphones e outros aparelhos, mas a tecnologia está a progredir. No futuro, o grafeno poderá ser o material que substituirá as baterias de iões de lítio, com as quais a indústria tecnológica se tornou tão dependente durante décadas.

O que é uma bateria de grafeno?

Briefly, o grafeno é uma composição de átomos de carbono firmemente ligados numa estrutura hexagonal ou tipo favo de mel. O que torna o grafeno tão único é que esta estrutura é apenas uma camada atómica de espessura, fazendo essencialmente uma folha de grafeno bidimensional. Esta estrutura 2D produz propriedades muito interessantes, incluindo excelente condutividade elétrica e térmica, alta flexibilidade, alta resistência e baixo peso. O que nos interessa particularmente é a condutividade eléctrica e térmica, que na realidade é superior ao cobre - o elemento metálico mais condutor.

Quando se trata de baterias, as capacidades do grafeno podem ser utilizadas de várias maneiras. O uso ideal do grafeno como bateria é como um "supercapacitor". Os supercapacitores armazenam corrente como uma bateria tradicional, mas podem carregar e descarregar incrivelmente rápido. O truque não resolvido com o grafeno é como produzir economicamente em massa as folhas super-finas para uso em baterias e outras tecnologias. Os custos de produção são proibitivamente altos no momento, mas a pesquisa está ajudando a tornar as baterias de grafeno realidade.

Graphene vs Lithium-Ion :Assim como as baterias de lítio-íon (Li-ion), as células de grafeno usam duas placas condutoras revestidas em um material poroso e imersas em uma solução eletrolítica. Mas embora a sua composição interna seja bastante semelhante, as duas baterias oferecem características diferentes.

Graphene oferece maior condutividade eléctrica do que as baterias de iões de lítio. Isto permite células de carregamento mais rápido que também são capazes de fornecer correntes muito altas. Isto é particularmente útil para baterias de automóveis, por exemplo, ou para o carregamento rápido de dispositivo a dispositivo. A alta condutividade térmica também significa que as baterias funcionam mais frias, prolongando a sua vida útil mesmo em caixas apertadas como um smartphone.
As baterias de iões de lítio também são mais leves e mais finas do que as células de iões de lítio actuais. Isto significa dispositivos menores, mais finos ou maiores capacidades, sem necessidade de espaço extra. Não só isso, mas o grafeno permite capacidades muito maiores. O ião de lítio armazena até 180Wh de energia por quilograma enquanto o grafeno pode armazenar até 1.000Wh por quilograma.

Finalmente, o grafeno é mais seguro. Enquanto as baterias de iões de lítio têm um registo de segurança muito bom, tem havido alguns incidentes graves envolvendo produtos defeituosos. O superaquecimento, a sobrecarga e a perfuração podem causar desequilíbrios químicos em baterias de íon-lítio que resultam em incêndio. Graphene é muito mais estável, flexível e forte, e é mais resistente a tais problemas.

Não é necessário ter um ou outro. As baterias de íons de lítio podem usar o grafeno para melhorar o desempenho do condutor catódico. Estas são conhecidas como híbridos de óxido de grafite e metal. As baterias híbridas resultam em menor peso, tempos de carga mais rápidos, maior capacidade de armazenamento e uma vida útil mais longa do que as baterias atuais. As primeiras baterias de grafeno de consumo são provavelmente híbridas.

O que as baterias de grafeno significam para telefones inteligentes :

As células de energia de grafeno de futuros smartphones exibiriam os benefícios descritos acima. Os aparelhos carregariam ainda mais rápido (veja os resultados quando testamos um banco de energia de grafeno no vídeo no topo deste artigo), a vida útil da bateria duraria facilmente um ou dois dias, se não mais, e os aparelhos poderiam ser mais finos e leves.

A mudança para grafeno poderia oferecer 60% ou mais de capacidade em comparação com uma bateria de íon-lítio do mesmo tamanho. Combinadas com uma melhor dissipação de calor, as baterias mais frias também prolongarão a vida útil do dispositivo. Você não precisará pagar por substituições caras de bateria após alguns anos para manter seus aparelhos antigos funcionando em melhores condições.

As baterias de grafeno permitiriam que os smartphones fossem mais finos ou oferecessem mais capacidade de bateria, mantendo suas proporções atuais. Há também implicações interessantes para uma carga rápida do dispositivo para o dispositivo. Com baterias capazes de suportar correntes muito altas e tempos de recarga e descarga rápidos, os gadgets poderiam carregar uns aos outros a velocidades super-rápidas.

Embora a tecnologia de baterias de grafeno permaneça a alguns anos de distância, é uma perspectiva tentadora para futuros smartphones, gadgets, veículos elétricos e muito mais. É um para ficar de olho em.

Source: Baterias Graphene

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