O Xiaomi Mi MIX Alpha não passou indiferente. É o primeiro smartphone que é (quase) totalmente revestido (ou envolvido) pela tela, que oficialmente possui 6.3 polegadas de tamanho. E para alimentar essa tela, é preciso ter uma bateria competente e com alta tecnologia.
Isso passou desapercebido, mas o Xiaomi Mi MIX Alpha é também o primeiro smartphone do mercado a contar com uma bateria de íons de lítio combinada com nano silício. Logo, precisamos contar as principais vantagens do uso desse material, e tentar descobrir se esse é o futuro das mesmas.
Por que apostar no nano silício?
O silício é o segundo elemento mais abundante no planeta Terra, perdendo apenas para o oxigênio. As baterias de silício permitem um maior armazenamento de energia em um espaço menor, utilizando um material com maior capacidade de absorção de carga.
Os anodos de silício são os possíveis substitutos dos anodos de grafite utilizados nas baterias de íon-lítio por causa da maior capacidade de absorção de carga, obtendo assim uma bateria de maior duração em módulos de bateria menores. O silício é um dos melhores materiais para os anodos, permitindo uma capacidade de armazenamento de energia 10 vezes maior em relação às baterias convencionais.
Por que levaram tanto tempo para usar o silício?
Porque o silício é bem instável. Ao carregar uma bateria de lítio-silício, ela expande de forma notável o seu volume, podendo alcançar até 320% a mais do seu volume original. Não é para menos: cada grama de grafite pode armazenar 372 mAh, enquanto que cada grama de silício pode armazenar 3.600 mAh.
O processo de expansão e contração faz com que os materiais de silício fiquem fraturados, provocando a perda de capacidade de armazenamento de energia com poucos ciclos de carga.
Porém, investigações descobriram que se o silício se une a materiais como o MXene (um composto inorgânico), ele volta a ficar estável, a ponto de ser utilizado em baterias. Dito isso, criando um anodo híbrido de silício-MXene (o MXene atua como um aditivo condutor e aglutinante, que evita a expansão do anodo), o desenvolvimento de baterias de silício é possível.
Faz tempo que estão trabalhando nesse material
Em 2018, a Huawei apresentou uma solução ‘híbrida’, com suas baterias de lítio-silício, pensando em melhorar a capacidade das baterias dos seus dispositivos no futuro. Os anodos de silício contam com maior capacidade energética em relação aos atuais íons e polímeros das clássicas baterias de íon-lítio. No caso da Huawei, suas baterias de lítio-silício estão protegidas por uma rede de carbono nitrogenado, que permite maximizar as perdas de energia e controlar o calor produzido.
Ou seja, o uso do silício como substituto ou solução complementar é viável para smartphoens e qualquer dispositivo eletrônico ou veículo. A dificuldade para estabilizá-lo impede uma rápida implementação do material, que ainda está em pesquisa e desenvolvimento, mas é interessante saber de sua existência, já que ele pode se transformar em um grande protagonista em um futuro não muito distante.
Via Science Daily, Phys, Science Direct