Desenvolvedor de Alumínio

Sep 20, 2023

Uma tecnologia inovadora de bateria de íon-alumínio de grafeno pode explodir o íon-lítio para obter energia, ... [+] densidade de energia, velocidade de recarga e respeito ao meio ambiente. Foto: Graphene Manufacturing Group

A ansiedade de alcance, a reciclagem e os medos de carregamento rápido podem ser consignados à história dos veículos elétricos com uma invenção australiana de bateria movida a nanotecnologia.

As células de bateria de íon-alumínio de grafeno do Graphene Manufacturing Group (GMG), com sede em Brisbane, carregam até 60 vezes mais rápido do que as melhores células de íon-lítio e retêm três vezes a energia das melhores células à base de alumínio.

Eles também são mais seguros, sem limite superior de Ampere para causar superaquecimento espontâneo, mais sustentáveis ​​e fáceis de reciclar, graças a seus materiais de base estáveis. Os testes também mostram que as baterias de validação de célula tipo moeda também duram três vezes mais do que as versões de íons de lítio.

A GMG planeja trazer células de íon de alumínio de grafeno para o mercado no final deste ano ou no início do próximo ano, com células de bolsas automotivas planejadas para serem lançadas no início de 2024.

Com base na tecnologia inovadora do Instituto Australiano de Bioengenharia e Nanotecnologia da Universidade de Queensland (UQ), as células da bateria usam nanotecnologia para inserir átomos de alumínio dentro de pequenas perfurações em planos de grafeno.

A tecnologia de íons de alumínio do Graphene Manufacturing Group pode carregar um iPhone em menos de 10... [+] segundos. Funciona soltando átomos de alumínio em perfurações em grafeno. Foto: Graphene Manufacturing Group

Os testes da publicação especializada revisada por pares Advanced Functional Materials concluíram que as células tinham "excelente desempenho de alta taxa (149 mAh g-1 a 5 A g-1), superando todos os materiais de cátodo AIB relatados anteriormente".

O diretor-gerente da GMG, Craig Nicol, insistiu que, embora as células de sua empresa não fossem as únicas células de íon de alumínio de grafeno em desenvolvimento, elas eram facilmente as mais fortes, confiáveis ​​e com carregamento mais rápido.

"Ele carrega tão rápido que é basicamente um supercapacitor", afirmou Nicol. "Ele carrega uma célula tipo moeda em menos de 10 segundos."

As novas células de bateria fornecem muito mais densidade de energia do que as atuais baterias de íon-lítio, sem os problemas de resfriamento, aquecimento ou terras raras que elas enfrentam.

"Até agora não há problemas de temperatura. Vinte por cento de uma bateria de íon-lítio (em um veículo) tem a ver com resfriá-los. Há uma chance muito alta de não precisarmos desse resfriamento ou aquecimento", disse. Nicol afirmou.

"Ele não superaquece e funciona bem abaixo de zero até agora nos testes.

“Eles não precisam de circuitos de resfriamento ou aquecimento, que atualmente representam cerca de 80kg em um pacote de 100kWh”.

Quando as baterias de íon de alumínio recarregam, elas retornam ao eletrodo negativo e trocam três elétrons de alumínio ... [+] por íon, em comparação com a velocidade máxima do lítio de apenas um. Foto: Graphene Manufacturing Group

A nova tecnologia celular, insistiu Nicol, também pode ser industrializada para caber dentro das atuais carcaças de íon-lítio, como a arquitetura MEB do Grupo Volkswagen, evitando problemas com as arquiteturas da indústria automobilística que tendem a ser usadas por até 20 anos.

"As nossas terão o mesmo formato e voltagem das atuais células de íon-lítio, ou podemos mudar para qualquer formato necessário", confirmou Nicol.

"É uma substituição direta que carrega tão rápido que é basicamente um supercapacitor.

"Algumas células de íon-lítio não podem produzir mais do que 1,5-2 amperes ou você pode explodir a bateria, mas nossa tecnologia não tem limite teórico."

Células de bateria de íon de alumínio são um foco de desenvolvimento, especialmente para uso automotivo.

Projetos recentes incluíram uma colaboração entre a Dalian University of Technology da China e a University of Nebraska, além de outras da Cornell University, Clemson University, University of Maryland, Stanford University, Zhejiang University's Department of Polymer Science e o consórcio industrial European Alion.

As diferenças são altamente técnicas, mas as células GMG usam grafeno produzido a partir de seu processo de plasma proprietário, em vez da fonte tradicional de grafite, e o resultado é três vezes a densidade de energia da próxima melhor célula, da Universidade de Stanford.