As baterias de estado sólido prometem superar suas variantes de eletrólito líquido em densidade de energia, segurança e durabilidade, mas a tecnologia ainda precisa de melhorias. O fabricante chinês de baterias chamado Ganfeng afirma que superou os obstáculos e iniciou a produção em massa de sua bateria de estado sólido de primeira geração.
Os eletrólitos de estado sólido são considerados o santo graal das baterias de íons de lítio, permitindo densidade de energia, durabilidade e segurança sem precedentes. A tecnologia que substitui eletrólitos líquidos por equivalentes sólidos já migrou dos laboratórios das universidades para os centros de pesquisa das startups. Já faz um tempo, porém, com pouquíssimo progresso a mostrar, o que fez muita gente perder a paciência. Mas só porque não há avanço não significa que não haja progresso.
Fabricante chinês pode mudar o mercado
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O problema mais crítico com baterias de estado sólido é a formação e propagação de dendritos. Como o eletrólito é sólido, ele está sujeito a rachaduras causadas pela expansão e contração dos eletrodos quando a bateria é carregada e descarregada. Os dendritos penetram nessas rachaduras, eventualmente crescendo entre os eletrodos e causando um curto-circuito. Só recentemente os cientistas descobriram o que está causando esse fenômeno e como ele pode ser mitigado.
Embora pouco conhecido fora da China, o fabricante de baterias Ganfeng afirma ter resolvido a maioria dos problemas com baterias de estado sólido e iniciou a produção em massa de sua bateria de estado sólido de primeira geração. O desempenho dessas células não é um avanço tão grande em comparação com as baterias líquidas de íons de lítio, mas a Ganfeng já está avançada com o desenvolvimento de segunda geração. A SSB de primeira geração não é uma bateria totalmente sólida, mas semi-sólida com um eletrólito de óxido, um ânodo de grafite e um diafragma de eletrólito sólido.
A Ganfeng anunciou os SSBs de primeira geração no final de 2021 e até apresentou um modelo EV alimentado pelas novas células. Na época, ela disse que suas baterias de estado sólido poderiam atingir uma densidade de energia de 260 Wh/kg, em linha com as células Li-Ion disponíveis comercialmente. A Ganfeng possui uma linha de produção com uma capacidade anual relativamente pequena de 4 GWh. Isso é suficiente para até 80.000 baterias EV por ano. Ainda assim, a produção não é destinada à indústria automotiva, já que a Ganfeng visa principalmente aplicações de armazenamento de energia.
Como ficaria o futuro do mercado:
Os SSBs de segunda geração da Ganfeng usarão um ânodo metálico de lítio e podem atingir uma densidade de energia de 400 Wh/kg. Se Ganfeng estiver certo, ele deve atender aos requisitos automotivos em relação à segurança e durabilidade. As baterias atuais de íon-líquido líquido têm uma densidade de energia de pouco mais de 200 Wh/kg, o que significa que as baterias Ganfeng podem oferecer quase o dobro do alcance. Ainda assim, o desenvolvimento de baterias de estado sólido está se acelerando e os grandes players da indústria de baterias podem estar mais à frente neste jogo.
Recentemente, a CATL revelou sua tecnologia proprietária de bateria de estado semi-sólido denominada “bateria condensada”. Este utiliza um eletrólito condensado, permitindo densidades de energia de até 500 Wh/kg. CATL visa a produção em massa no segundo semestre do ano. Nesse ínterim, o fornecedor da NIO, WeLion, anunciou que sua bateria de estado semi-sólido iniciaria a produção neste outono, com uma densidade de energia de 360 Wh/kg. A espera pela tecnologia SSB logo terminará e veremos EVs de 1000 km dominando o mercado de automóveis.
