Recentemente, pesquisadores chineses romperam os gargalos de densidade energética e desempenho das baterias de íons de lítio convencionais, desenvolvendo células pouch com densidade energética superior a 600 watt-horas/kg e baterias de módulo com capacidade de 480 watt-horas/kg. Esses indicadores de desempenho elevam diretamente em 2 a 3 vezes a densidade energética e a autonomia das baterias de íons de lítio existentes.

Com o rápido desenvolvimento de áreas emergentes como transporte elétrico, economia de baixa altitude, eletrônicos de consumo e robôs humanoides, a demanda por baterias recarregáveis de alta energia e longa duração torna-se cada vez mais urgente. A densidade energética é um indicador central das baterias, e como armazenar mais energia reduzindo peso e tamanho é um desafio técnico que pesquisadores do mundo todo buscam superar.

As baterias de lítio metálico, com sua densidade energética teórica significativamente superior à das baterias de íons de lítio convencionais, são consideradas uma tecnologia de bateria de próxima geração que pode resolver os gargalos de desempenho e a autonomia das baterias existentes. No entanto, os projetos atuais de eletrólitos ainda têm dificuldade em atender simultaneamente às exigências de maior saída de energia da bateria e vida útil de ciclos.

Após anos de pesquisa inovadora e avanços técnicos, uma equipe de pesquisa da Universidade de Tianjin e seus colaboradores pioneirou um conceito de design "deslocalizado" para eletrólitos de baterias de lítio metálico de alta energia. Esse conceito rompe com a dependência tradicional do design de eletrólitos em uma estrutura de solvatação dominante, alcançando tanto maior densidade energética quanto melhor desempenho geral. Os resultados da pesquisa foram publicados em 13 de agosto na revista acadêmica internacional Nature.

Hu Wenbin, professor da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade de Tianjin e líder da equipe, explicou que, por meio dessa inovação, a equipe atingiu os objetivos de desempenho da bateria de alta densidade energética "Battery600" e conseguiu com sucesso a escalabilidade do pack de bateria de alta densidade energética "Pack480", estabelecendo uma base importante para a futura aplicação das baterias de lítio metálico. Além disso, a tecnologia também apresenta excelente estabilidade de ciclagem e segurança.

Atualmente, aproveitando plataformas nacionais como a Plataforma de Inovação para Integração Indústria-Educação em Tecnologia de Armazenamento de Energia da Universidade de Tianjin e o Laboratório Nacional de Chave de Materiais Funcionais de Metais Preciosos, a equipe está promovendo ativamente a transformação técnica e a verificação de aplicação desses resultados. Eles já estabeleceram uma linha piloto de produção para baterias de lítio metálico de alta energia, que foram aplicadas com sucesso a três modelos de VANTs totalmente elétricos miniatura em meu país, aumentando o tempo de voo em 2,8 vezes em comparação com as baterias existentes.

Segundo relatos, a equipe atualmente domina as tecnologias centrais de toda a cadeia de baterias de lítio de alta energia, ou seja, "materiais-eletrólito-eletrodo-bateria". Todas as matérias-primas e tecnologias-chave são controláveis de forma independente, e a equipe tem capacidade de produção em massa com alta consistência. Espera-se que entre em produção plena no segundo semestre deste ano.