Pesquisadores criam uma bateria de íons de lítio com impressora 3D.

Um grupo de cientistas dos Estados Unidos encontrou um método para produzir baterias mais customizadas e, assim, salvar tempo e dinheiro na produção de celulares.


Figura 1 - Imagem da bateria impressa acendendo um LED.

Baterias de íon-lítio são as mais comuns do mundo atualmente, responsáveis por abastecer smartphones, tablets e relógios inteligentes. O segredo é a impressão 3D. Num artigo publicado por pesquisadores da Universidade de Duke e da Universidade Estadual do Texas, a equipe de químicos
liderada por Christopher Reyes explicou como usar impressoras 3D comuns para produzir baterias de íon-lítio em quase qualquer formato.
Figura 2 - Impressão de cada camada da bateria.
Figura 2 - Impressão de cada camada da bateria.
Acima tem-se cada camada sendo feita. (A) modelo 3D da bateria de impressão única. (B) camada de coletor de corrente feita de filamento da Black Magic. (C) camada de anodo LTO / grafeno / PLA. (D) A camada de eletrólito foi impressa usando PLA puro. (E) Camada do catodo feita de LMO / MWNT / PLA. (F) Coletor atual feito de Electrifi.

Outras pessoas já tentaram imprimir baterias de íon-lítio antes, mas os polímeros usados na maioria das impressoras 3D não são condutores iônicos, o que prejudica a estabilidade das células de energia. Reyes e sua equipe conseguiram contornar este problema.


Figura 3 - Corte transversal.
Na imagem acima, do corte transversal, tem-se (A) Os filamento foram trocados em alturas de camada predeterminadas. A bateria foi então preenchida a vácuo com eletrólito. (B) Imagem transversal do microscópio 10x mostrando as camadas individuais da única bateria de impressão.

Os cientistas tiveram a ideia de infundir o ácido polilático (PLA) normalmente usado em impressão 3D com uma solução eletrolítica, explica o site Engadget. Eles também incorporaram grafeno e nanotubos de carbono no molde da bateria para aumentar a capacidade de condução de energia.

Com estas mudanças, os pesquisadores produziram não só uma pequena bateria de íon- lítio, como também um bracelete equipado com uma tela de LCD. Há alguns problemas com o método utilizado, porém. A bateria feita em impressora 3D só aguentou 60 segundos, bem abaixo do padrão mais aceito pela indústria.

Figura 4 - Componentes internos separados do bracelete.

 Figura 5 - Bracelete de bateria acendendo LED

O estudo é preliminar e os cientistas já estão trabalhando em maneiras de prolongar a vida útil da bateria caseira. O método, porém, pode ajudar a flexibilizar e baratear a produção de smartphones no futuro, permitindo que as fabricantes adotem desenhos diferentes para as células e abram espaço interno para incluir mais recursos sem prejudicar o tamanho da bateria.



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