A QuantumScape, organização apoiada pelo grupo Volkswagen, publicou os dados de desempenho das suas baterias de estado sólido de lítio, destinadas a alimentar o setor dos veículos elétricos. A empresa procura responder a vários desafios do segmento, como os que estão relacionados com o tempo de carregamento, o ciclo de vida, a segurança e a temperatura a que as baterias devem ser operadas.
A indústria tem vindo a tentar desenvolver com sucesso baterias de estado sólido de lítio que possam ser comercializadas e os dados divulgados pela QuantumScape parecem indicar que estamos cada vez mais próximos. A solução desta empresa foi desenhada para permitir até mais 80% de alcance do que as baterias de iões de lítio atuais.
Os resultados da QuantumScape, com base em testes em células de bateria single-layer, mostram que os seus separadores de estado sólido são capazes de trabalhar com taxas elevadas de energia, permitindo carregar 80% da capacidade em apenas 15 minutos. Também a longevidade é maior com esta solução, com a QuantumScape a prometer capacidade para durar centenas de milhares de quilómetros. Os testes demonstram que a bateria funciona corretamente num grande espetro de temperaturas, indo até aos -30 graus centígrados.
A empresa testou células de camada única, com uma grande área e dentro de bolsas, a taxas de uma hora de carga e descarga a 30 graus centígrados. Nestas condições, foi possível obter uma performance robusta e verificar que se regista uma capacidade de retenção acima de 80% depois de 800 ciclos.
Stan Whittingham, co-inventor das baterias de iões de lítio e Nobel da Química de 2019, afirma que “estes dados [da QuantumScape] mostram que as células respondem a todos os requisitos, algo que nunca tinha sido visto até agora. Se a QuantumScpae conseguir produzir esta tecnologia em massa, tem o potencial para transformar a indústria”, cita o Green Car Congress.
A equipa tem vindo a trabalhar neste projeto nos últimos dez anos e já tem mais de 200 patentes e registos efetuados. A solução de separador é proprietária e substitui o separador orgânico que encontramos nas células convencionais, o que permite eliminar o carbono ou o ânodo de carbono/silício e realizar uma arquitetura ‘sem-ânodo’, com zero excesso de lítio. Com esta abordagem, um ânodo de lítio metálico puro é criado in situ quando a célula terminada é carregada, em vez de o ser quando a célula é produzida.
A solução da QuantumScape permite criar uma bateria de elevada densidade, com recurso a materiais de custo mais reduzido e com um processo de manufatura mais simples. Esta proposta não usa excesso de lítio no ânodo, cria baterias com uma vida mais prolongada e que podem operar a temperaturas mais baixas.
O grupo Volkswagen comprometeu-se a investir mais de 300 milhões de dólares na QuantumScape e, desde 2018, as duas empresas têm cooperado no desenvolvimento de baterias de estado sólido para a marca automóvel.
