Tecnologia de bateria de smartphone é muito boa hoje em dia. Mas se há uma coisa que os amantes de gadgets nunca serão capazes de obter o suficiente é a promessa de uma melhor vida útil da bateria. Não seria ótimo se nossos aparelhos durassem dois ou três dias inteiros de uso pesado com apenas uma carga? Que tal uma semana inteira? Com baterias de grafeno, isto pode não ser um sonho tão grande.

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As baterias de grafeno ainda não estão a alimentar os smartphones e outros gadgets, mas a tecnologia está a progredir. No futuro, o grafeno pode ser o material que substitui as baterias de iões de lítio com as quais a indústria da tecnologia se tornou tão dependente durante décadas.

Já escrevemos sobre o grafeno algumas vezes aqui na Android Authority. Parece ser uma daquelas tecnologias com montes de promessas mas que está perpetuamente ao virar da esquina. Enquanto ainda estamos longe da comercialização de tecnologias de grafeno, incluindo baterias, ainda é algo que vale a pena manter no seu radar.

Aqui está tudo o que precisa de saber sobre baterias de grafeno.

O que é uma bateria de grafeno?

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Antes de mergulhar na bateria de grafeno, vale a pena recapitular rapidamente o que é grafeno e como funciona.

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Briefly, o grafeno é uma composição de átomos de carbono fortemente ligados numa estrutura hexagonal ou tipo favo de mel. O que torna o grafeno tão único é que esta estrutura é apenas uma camada atómica de espessura, fazendo essencialmente uma folha de grafeno bidimensional. Esta estrutura 2D produz propriedades muito interessantes, incluindo excelente condutividade elétrica e térmica, alta flexibilidade, alta resistência e baixo peso. O que nos interessa particularmente é a condutividade eléctrica e térmica, que é de facto superior ao cobre – o elemento metálico mais condutor.

Supercapacitores permitem baterias que duram muito mais tempo e carregam quase instantaneamente

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Quando se trata de baterias, as capacidades do grafeno podem ser utilizadas de várias maneiras. O uso ideal do grafeno como bateria é como um “supercapacitor”. Os supercapacitores armazenam corrente tal como uma bateria tradicional mas podem carregar e descarregar incrivelmente rápido.

O truque não resolvido com o grafeno é como fabricar economicamente em massa as folhas super-finas para uso em baterias e outras tecnologias. Os custos de produção são proibitivamente elevados neste momento, mas a pesquisa está a ajudar a tornar as baterias de grafeno realidade.

Voltar em 2017, a Samsung anunciou um avanço com a sua “bola de grafeno”. Embora não tenhamos ouvido mais nada desde então. Mais recentemente surgiu que a Telsa também está alegadamente interessada na tecnologia para baterias automotivas.

Graphene vs lithium-ion

Apenas como baterias de lítio-íon (Li-ion), as células de grafeno usam duas placas condutoras revestidas em material poroso e imersas em uma solução eletrolítica. Mas embora a sua composição interna seja bastante semelhante, as duas baterias oferecem características diferentes.

Graphene oferece uma condutividade eléctrica mais elevada do que as baterias de iões de lítio. Isto permite células de carregamento mais rápido que também são capazes de fornecer correntes muito altas. Isto é particularmente útil para baterias de automóveis, por exemplo, ou para carregamento rápido do dispositivo para o dispositivo. A alta condutividade térmica também significa que as baterias funcionam mais frias, prolongando a sua vida útil mesmo em caixas apertadas como um smartphone.

As baterias de iões de lítio também são mais leves e mais finas do que as células de iões de lítio actuais. Isto significa dispositivos menores, mais finos ou maiores capacidades, sem necessidade de espaço extra. Não só isso, mas o grafeno permite capacidades muito maiores. O ião de lítio armazena até 180Wh de energia por quilograma enquanto o grafeno pode armazenar até 1.000Wh por quilograma.

Finalmente, o grafeno é mais seguro. Embora as baterias de iões de lítio tenham um registo de segurança muito bom, houve alguns incidentes graves envolvendo produtos defeituosos. O superaquecimento, a sobrecarga e a perfuração podem causar desequilíbrios químicos em baterias de íon-lítio que resultam em incêndio. Graphene é muito mais estável, flexível e forte, e é mais resistente a esses problemas.

Não é necessário ter um ou outro. Baterias de íon de lítio podem usar o grafeno para melhorar o desempenho do condutor catódico. Estas são conhecidas como híbridos de óxido de metal grafeno-metal. As baterias híbridas resultam em menor peso, tempos de carga mais rápidos, maior capacidade de armazenamento e uma vida útil mais longa do que as baterias atuais. As primeiras baterias de grafeno de consumo são provavelmente híbridas.

O que significam as baterias de grafeno para smartphones

As células de energia de grafeno para smartphones futuros exibiriam os benefícios descritos acima. Os aparelhos carregariam ainda mais rápido (veja os resultados quando testamos um banco de energia de grafeno no vídeo no topo deste artigo), a vida útil da bateria duraria facilmente um ou dois dias, se não mais, e os aparelhos poderiam ser mais finos e leves.

A mudança para o grafeno poderia oferecer 60% ou mais de capacidade em comparação com uma bateria de íon de lítio do mesmo tamanho. Combinadas com uma melhor dissipação de calor, as baterias mais frias também prolongarão a vida útil do dispositivo. Você não precisará pagar por substituições caras de bateria depois de alguns anos para manter seus dispositivos antigos funcionando em melhores condições.

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Bateria de Graphene permitiria aos smartphones serem mais finos ou oferecerem mais capacidade de bateria, mantendo as suas proporções actuais. Há também implicações interessantes para o carregamento rápido do dispositivo para o dispositivo. Com baterias capazes de suportar correntes muito altas e tempos de recarga e descarga rápidos, os gadgets poderiam carregar uns aos outros em velocidades super rápidas.

Apesar de a tecnologia de baterias de grafeno permanecer alguns anos longe, é uma perspectiva tentadora para futuros smartphones, gadgets, veículos elétricos, e muito mais. É um para ficar de olho em.