Rafael NazarUm número crescente de smartphones passou a ser lançado nos últimos anos com baterias de silício-carbono. A tecnologia ganhou espaço após ser adotada por fabricantes chinesas como Honor, Oppo e Xiaomi. Agora, a Samsung também passou a utilizar o material nos modelos Galaxy Z Fold 8 e Z Fold 8 Ultra.
Segundo a Engadget, essas baterias podem ter capacidade superior à das tradicionais baterias de íon de lítio. Em alguns aparelhos, a autonomia chega a dois dias com uma única carga.
Como funciona uma bateria
Uma bateria é formada por três partes: ânodo, cátodo e eletrólito. Quando está totalmente carregada, os elétrons ficam retidos no ânodo e são liberados gradualmente em direção ao cátodo. O fluxo pelo eletrólito provoca reações elétricas e químicas que liberam energia.
Nas células comuns de smartphones, o ânodo pode receber elétrons várias vezes. Com o tempo, porém, a capacidade de armazenamento diminui, à medida que o eletrólito perde os materiais necessários para as reações.
Diferenças em relação às baterias de íon de lítio
As baterias de íon de lítio são populares por serem leves, apresentarem alta densidade energética e suportarem muitos ciclos de carga e descarga antes de começar a degradar. Em geral, elas utilizam um ânodo de pó de grafite, um cátodo de pó de fosfato de lítio e um eletrólito de carbonato de etileno.
O nome “bateria de silício-carbono” não descreve uma célula totalmente formada por esses materiais. O cátodo continua utilizando um composto à base de lítio, enquanto o ânodo não pode ser feito integralmente de silício-carbono. Na prática, uma pequena quantidade de silício-carbono é misturada à grafite já usada nas células.
A Samsung é descrita como o maior fabricante de smartphones a adotar esse tipo de célula. A empresa afirmou que não busca produzir baterias de capacidade tão elevada quanto as encontradas em alguns dispositivos chineses. Na nova linha Z Fold, pequenas quantidades de silício são usadas para reduzir o tamanho das baterias e, consequentemente, do hardware.
Em registros regulatórios apresentados à União Europeia, a Samsung informou que as células terão duração de 1.200 ciclos de carga. O número representa uma queda em relação aos 2.000 ciclos prometidos para a geração anterior.
Vantagens
O silício tem capacidade de retenção de energia de até dez vezes maior por grama do que a grafite tradicional. Isso permite aumentar a densidade energética e produzir baterias com maior capacidade mantendo um formato fino e compacto, sem ampliar a espessura do dispositivo.
A tecnologia também pode favorecer recargas mais rápidas. A reação do silício permite que os íons de lítio se integrem de maneira mais ágil do que na penetração pelas camadas de grafite.
Outra vantagem é o uso de uma matéria-prima barata, abundante e de fácil acesso. Por ser amplamente distribuído, o silício também pode reduzir a dependência de cadeias de suprimentos e de materiais sujeitos a tensões e conflitos internacionais.
Desvantagens
As baterias de silício-carbono apresentam durabilidade e ciclo de vida ligeiramente menores em comparação com tecnologias convencionais. O silício se expande cerca de 400% durante o ciclo de carga, enquanto a grafite se expande aproximadamente 10%. Essa variação provoca estresse mecânico na célula e impede o uso de silício puro.
Por isso, existe um desafio técnico na definição da proporção entre silício e grafite. É necessário buscar maior densidade energética sem comprometer excessivamente a vida útil da bateria.
