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As baterias estão entre os componentes mais essenciais dos dispositivos eletrônicos, mas a sua tecnologia evoluiu de maneira bem mais lenta em relação a outras peças como processadores, câmeras e mais. Contudo, isso pode mudar com a popularização das baterias de lítio-silício, com tecnologias que tendem a melhorar a capacidade em celulares e outros dispositivos móveis.
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Para entender quais são as melhorias esperadas nos módulos de lítio-silício, é preciso fazer uma revisão rápida em relação a como funciona uma bateria. Tratam-se de componentes que funcionam por meio de reações eletroquímicas — ou seja, com reações químicas que são revertidas em energia.
Celulares atuais funcionam com baterias de íons de lítio — os “íons” são as moléculas que possuem carga elétrica, e se movem entre as partes da bateria durante os processos de carregamento e descarga.
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Já o “lítio” é o chamado cátodo, ou seja, a parte da bateria que se oxida (ganha elétrons) durante o processo de descarga. Do outro lado está o ânodo, que perde elétrons enquanto o celular está em uso e fora da tomada.
A bateria de lítio-silício
Portanto, como o nome pode sugerir, a bateria de lítio-silício se destaca por trazer diferenças no ânodo. Afinal, ele é composto pelo silício, que pode oferecer capacidades bem mais altas.
De acordo com testes, o grafite comumente usado como ânodo é capaz de entregar uma capacidade de 372 mAh para cada grama do material. Por sua vez, o silício puro cristalino pode teoricamente chegar a 3.600 mAh/g, valor quase dez vezes mais alto.
Entretanto, isso não significa que as baterias no futuro terão capacidade dez vezes mais alta. Há uma limitação evidente: o silício puro cristalino pode ter seu volume variando em até 300% entre os estados de carregado e descarregado, o que levaria a explosões e outros fenômenos nada agradáveis em eletrônicos.
Por isso, estima-se que a tecnologia atual seja capaz de entregar aumentos de capacidade na casa de 20% em baterias de lítio-silício — portanto, com o potencial de chegar a cerca de 6.000 mAh em grande parte dos celulares.
Recentemente, a Honor anunciou o seu novo celular Magic 6 Pro com bateria de silício-carbono, que já traz uma capacidade de 5.600 mAh em um corpo bastante compacto — ele é menor que o Galaxy S24 Ultra, por exemplo, que tem capacidade de 5.000 mAh e bateria de íons de lítio. Outra vantagem da solução é a possibilidade de recarga em temperaturas extremas de até -20º C, o que não é possível por conta da lenta movimentação dos íons de lítio em condições frias.
Estas tecnologias são diferentes das baterias de estado sólido, cujas soluções são mais utilizadas na indústria automotiva e podem ser “empactotadas” em um espaço menor, permitindo capacidades ainda mais altas. Entretanto, a utilização desse tipo de módulo em celulares no futuro não é descartada, e já existem diversos estudos relacionados ao tema.
Para o futuro, é possível especular que o desenvolvimento das baterias de lítio-silício possa trazer grandes melhorias para as capacidades dos aparelhos celulares, que poderiam chegar a 10.000 mAh ou mais. Portanto, isso garantiria a volta da autonomia de vários dias que já se viu em celulares mais antigos, prévios à era dos smartphones.
Leia a matéria no Canaltech.
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