Baterias de íons Li para veículos elétricos

Celia Aparecida Lino dos Santos

Resumo

A mobilidade dos dispositivos eletroeletrônicos e as ações voltadas à sustentabilidade e à economia de recursos naturais têm sido agentes do desenvolvimento de tecnologias ligadas à produção e ao armazenamento de energia. Cita-se, como exemplo, o grande consumo dos aparelhos celulares, laptops e, mais recentemente, a introdução dos veículos elétricos no mercado internacional. As baterias de íons lítio são as mais empregadas por atender a essas
demandas, devido ao seu elevado potencial elétrico e baixo peso (baixa massa). O desenvolvimento de baterias à base de lítio teve início por volta de 1970 quando se utilizavam anodos de lítio metálico. Como o lítio no estado metálico é muito reativo, as primeiras baterias não se mostraram seguras. Em 1980, os estudos se concentraram em desenvolver baterias que utilizassem os íons lítio e, em 1990, já havia aparelhos celulares utilizando as baterias de íons lítio. Desde então, os esforços foram direcionados para desenvolver materiais e compostos mais versáteis que suportassem o maior ciclo de carga
possível. Em 2017, os fabricantes de veículos elétricos optaram, em sua maioria, por utilizar as baterias à base de LiNiMnCoO2, enquanto os chineses empregam as baterias à base de LiFePO4. A fronteira do desenvolvimento das baterias de lítio está em produzir um eletrólito
sólido eficaz para tornar segura a utilização comercial da bateria com anodo de lítio metálico (como foi proposto em 1970) sem riscos de explosões porque é na forma de eletrodo metálico que se extrai a maior quantidade de energia do elemento lítio.

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Referências

BAZITO, F. F. C.; TORRESI, R. M. Cathodes for lithium ion batteries: the benefits of using nanostructured materials. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 17, n. 4, p. 627–642, 2006.

BOCCHI, N.; FERRACIN, L. C.; BIAGGIO, S. R. Nomenclatura e classificação dos sistemas eletroquímicos. Química Nova na Escola, v. 11, n. 3, p. 3–9, 2000.

BOLETIM AUTODATA – TECNOLOGIA. São Paulo, Fenabrave, p. 6-7, 22 jul. 2017. Disponível em: . Acesso em: 11 dez. 2018.

BRAGA, M. H. et al. Alternative strategy for a safe rechargeable battery. Energy and Environmental Science, v. 10, n. 1, p. 331–336, 2017.

CASTRO, B. H. R.; BARROS, D. C.; VEIGA, S. G. Baterias automotivas : panorama da indústria no Brasil, as novas tecnologias e como os veículos elétricos podem transformar o mercado global. BNDES Setorial, Rio de Janeiro, n. 37, p. 443–396, 2013.

CHUNG, S.-Y.; BLOKING, J. T.; CHIANG, Y.-M. Electronically conductive phospho-olivines as lithium storage electrodes. Nature Materials, v. 1, n. 2, p. 123–128, 2002.

DAHLIN, G. R.; STROM, K. E. Lithium batteries - research, technology and applications. New York: Nova Science Publishers, 2010. 243 p.

DI PIETRO, B.; PATRIARCA, M.; SCROSATI, B. On the use of rocking

chair configurations for cyclable lithium organic electrolyte batteries. Journal of Power Sources, v. 8, n. 2, p. 289–299, 1982.

FAGUNDES, W. S. Síntese e caracterização do compósito de LiFePO4/PAni para aplicação em baterias de íons lítio. 2015. 90 f. Dissertação (Mestrado) - Instituto de Química, Universidade

Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2015.

FRANCO-PATROCÍNIO, S. O.; FREITAS-REIS, I. José Bonifácio de Andrada e Silva Revisited: Professor at the University of Coimbra. Revista Virtual de Química, v. 7, n. 6, p. 2663–2673, 2015.

GALLO, A. B. et al. Energy storage in the energy transition context: a technology review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 65, p. 800–822, 2016.

GOODENOUGH, J. B. How we made the Li-ion rechargeable battery. Nature Electronics, v. 1, n. 3, p. 204–204, 2018.

HANNAN, M. A. et al. A review of lithium-ion battery state of charge estimation and management system in electric vehicle applications: Challenges and recommendations. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 78, p. 834–854, Aug. 2017.

HANNAN, M. A. et al. State-of-the-art and energy management system of lithium-ion batteries in electric vehicle applications: issues and recommendations. IEEE Access, v. 6, p. 1–1, 2018.

HOUSECROFT, C. E.; SHARPE, A. G. Química inorgânica. 4. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2013.

ITAIPU BINACIONAL. Itaipu entrega um veículo elétrico e dois eletropostos para o Ministério de Minas e Energia. 2017. Disponível em: . Acesso em: 09 jun. 2018.

ISE, K. et al. Large lithium storage in highly crystalline TiNb2O7 nanoparticles synthesized by a hydrothermal method as anodes for lithium-ion batteries. Solid State Ionics, v. 320, p. 7–15, July 2018.

KEMPTON, W.; KUBO, T. Electric-drive vehicles for peak power in Japan. Energy Policy, v. 28, n. 1, p. 9–18, 2000.

LI, J. et al. Anode material NbO for Li-ion battery and its electrochemical properties. Rare Metals, v. 37, n. 2, p. 118–122, 2018.

LI, G. et al. Cell degradation of a Na–NiCl2 (ZEBRA) battery. Journal of Materials Chemistry A, n. 47, p. 14935-14942, 2013.

MING, L. et al. Effect of Nb and F Co-doping on Li1.2Mn0.54−xNbxCo0.13Ni0.13O2−6xF6x cathode material for high-performance lithium-ion batteries. Frontiers in Chemistry, v. 6, p. 1–12, Apr. 2018.

MOHITI, M.; MONSEF, H.; LESANI, H. A decentralized robust model for coordinated operation of smart distribution network and electric vehicle aggregators. International Journal of Electrical Power and Energy Systems, v. 104, p. 853–867, June 2019.

ROMIO, R. Até 2040, um terço da frota mundial será elétrica. [Entrevista concedida] Boletim AutoData – Tecnologia, São Paulo, p. 6-7, 22 jul. 2017. Disponível em:

org.br:8082/plus/modulos/noticias/imprimir.php?cdnoticia=10125>. Acesso em: 11 dez. 2018.

ROSOLEM, M. F. N. C.; BECK, R. F.; RIBEIRO, G. Bateria de lítio-íon : conceitos básicos e potencialidades. Cad. CPqD Tecnologia, v. 8, n. 2, p. 59–72, 2012.

SCROSATI, B. Lithium rocking chair batteries: an old concept? Journal of the Electrochemical Society, v. 139, n. 10, p. 2776, 1992.

THACKERAY, M. An unexpected conductor. Nature Materials, v. 1, p. 81–82, 2002.

UNITED STATE GEOLOGICAL SURVEY. Mineral commodity ummaries 2017. Reston: USGS, 2017. p. 48-49.

UNITED STATE GEOLOGICAL SURVEY. Mineral commodity summaries 2018. Reston: 2018. p. 98-99.

VAZ, L. F. H.; BARROS, D. C.; CASTRO, B. H. R. Veículos híbridos e elétricos : sugestões de políticas públicas para o segmento. BNDES Setorial, Rio de Janeiro, n. 41, p. 295-344. Disponível em: . Acesso em: 13 jun. 2018.

ZHAO, Q. Electromobility research in Germany and China: structural differences. Scientometrics, v. 117, n. 1, p. 473–493, 2018.

ZUBI, G. et al. The lithium-ion battery: State of the art and future perspectives. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 89, p. 292–308, 2018.

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