Bateria
por impressão 3D
A maioria das baterias de
lítio no mercado vem em formas cilíndricas ou retangulares.
Por isso, quando um fabricante
está projetando um produto - como um telefone celular - é necessário dedicar um
certo tamanho e forma à bateria, o que nem sempre permite uma otimização do
espaço ou a liberdade de design que os projetistas gostam.
A boa notícia é que está sendo
desenvolvido um método para imprimir baterias de íons de lítio em 3D,
permitindo que elas tenham praticamente qualquer formato.
Teoricamente, as tecnologias
de impressão 3D podem fabricar um dispositivo inteiro, incluindo a bateria e
componentes estruturais e eletrônicos, em praticamente qualquer formato. Na
prática, contudo, os polímeros usados para impressão 3D, como o poli-ácido
lático (PLA), não são condutores iônicos, criando um grande obstáculo para a
impressão de baterias.
Christopher Reyes e seus
colegas da Universidade Duke, nos EUA, conseguiram agora desenvolver um
processo para imprimir baterias de íons de lítio completas e usando apenas uma
impressora 3D barata.
Condutividades
elétrica e iônica
Reyes aumentou a condutividade
iônica do PLA infundindo o polímero com uma solução eletrolítica. Além disso,
ele aumentou a condutividade elétrica da bateria, incorporando grafeno e
nanotubos de carbono de paredes múltiplas no anodo e no catodo,
respectivamente.
Para demonstrar o potencial da
bateria impressa, a equipe imprimiu uma pulseira de LEDs e óculos de LCD com
baterias de íons de lítio integradas - eles fabricaram tanto baterias planares,
quanto circulares, do tipo botão.
Segundo Reyes, mantidas as
devidas proporções volumétricas - a bateria impressa é muito fina -, a
capacidade de sua primeira geração de baterias de lítio impressa em 3D é cerca
de duas ordens de magnitude menor que a das baterias comerciais, o que ainda é
muito baixo para um uso mais amplo.
No entanto, ele afirma já ter
várias ideias para aumentar a capacidade, como substituir os materiais baseados
em PLA por polímeros imprimíveis em 3D. In
“Inovação Tecnológica” –
Brasil
Bibliografia:
Three-Dimensional Printing of
a Complete Lithium Ion Battery with Fused Filament Fabrication
Christopher Reyes, Rita
Somogyi, Sibo Niu, Mutya A. Cruz, Feichen Yang, Matthew J. Catenacci,
Christopher P. Rhodes, Benjamin J. Wiley
Applied Energy Materials
DOI: 10.1021/acsaem.8b00885
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