Nos últimos anos, as grandes fabricantes de smartphones e outros dispositivos eletrônicos superaram barreiras impressionantes para o tempo de vida das baterias recarregáveis. No entanto, os modelos de íons de lítio ainda sofrem com problemas com uma baixa vida útil e problemas no carregamento, que podem ter como vilão o vazamento de partículas de hidrogênio.
Um estudo publicado na revista Science, e realizado por pesquisadores das Universidades de Stamford e do Colorado, apontam que o vazamento de hidrogênio na reação química de uma bateria de íon de lítio reduz a eficiência e vida útil da peça. Em uma bateria, eletrodos chamados de cátodo e ânodo permitem a circulação dos íons de lítio para gerar a energia em uma reação química, mas nem sempre isso ocorre da maneira mais eficiente.
Segundo a pesquisa, quando as partículas saem do ânodo e vão em direção ao cátodo, moléculas de hidrogênio, como prótons e elétrons, também podem ser transportadas. Segundo, o cientista Gang Wan, da Universidade de Stamford, esse processo gera todos os problemas indesejados que vemos ao utilizar essas baterias.
Demonstração do funcionamento interno de uma bateria de íon de lítio. (Imagem: Argonne National Laboratory/Flickr)Fonte: Argonne National Laboratory/Flickr
Baterias mais potentes sofrem mais vazamentos
A hipótese desse vazamento de hidrogênio em baterias já vinha sendo observada há tempos, mas como os átomos desse elemento são muito pequenos, era difícil entender o movimento das partículas.
Então, os pesquisadores substituíram as moléculas de hidrogênio por deutério, um isótopo estável de hidrogênio, mapeando seu posicionamento e concluindo que o hidrogênio é um dos materiais que mais causa a perda de eficiência dos íons de lítio no cátodo.
Com a descoberta, a expectativa é que outros estudos auxiliem a indústria a mitigar ou resolver problemas como esse. No entanto, com aparelhos com baterias cada vez mais poderosas e cheias de altas voltagens, a probabilidade dos vazamentos de hidrogênio aconteceram são bem maiores.
Vale lembrar que o estudo contemplou apenas as baterias de íon de lítio em um cenário específico, e é necessário que outros levantamentos sejam feitos. Porém, já é um caminho para entender os motivos que levam nossa bateria acabar tão rápido, mesmo com pouco uso.