Exército dos EUA fica obcecado com novo sistema de armazenamento de energia

O Exército dos EUA tem grande interesse em novos eletrólitos de gás liquefeito para sistemas de armazenamento de energia não inflamáveis ​​e de alta potência que resistem à pressão no campo.

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O equipado soldado do Exército dos EUA do século 21 carrega cerca de 25 libras de baterias em uma missão típica, então não é surpresa que o Exército esteja continuamente obcecado em melhorar seus recursos de armazenamento de energia. Na última reviravolta, o Exército está dando outra chance às baterias de íon-lítio, só que desta vez com um novo eletrólito de gás liquefeito.

As baterias convencionais de íons de lítio utilizam um eletrólito líquido, no qual um sal de lítio é dissolvido por um solvente. Normalmente é um ambiente sem preocupações, apesar da presença do solvente. No entanto, uma bateria com defeito ou furada pode se tornar um risco de incêndio.

As baterias de íon-lítio são onipresentes na vida moderna, e essa coisa de perfurar não é uma preocupação para a maioria das pessoas na maioria das situações. No entanto, é um perigo particular para os soldados e seus equipamentos, juntamente com esmagamento e outros impactos potenciais que podem ocorrer durante as missões de campo, o que explica por que o Exército está empenhado em identificar a próxima geração de baterias de íon de lítio melhores e mais seguras.

O Departamento de Defesa dos EUA deu um grande passo para o futuro do armazenamento de energia de íons de lítio há alguns anos, quando prestou assistência para ajudar a startup de Illinois NanoGraf a desenvolver uma nova fórmula de ânodo de silício, destinada a reduzir o peso e melhorar o desempenho de baterias de íons de lítio.

Então veio um prêmio de $ 10 milhões do Exército para ajudar a NanoGraf a abrir uma fábrica para sua fórmula de silício em Chicago. Agora, o Exército está investindo mais US$ 550.000 em financiamento para conectar a célula de bateria de ânodo de silício 3,8 Ah 18650 da NanoGraf com um eletrólito de gás liquefeito desenvolvido pela empresa californiana South 8 Technologies.

O projeto de seis meses colocará a nova bateria à prova em uma série de testes de temperatura e penetração de pregos.

"A conclusão bem-sucedida do teste validará o desempenho de temperatura extremamente fria da célula e manterá a capacidade existente e o ciclo de vida, permitindo que a célula opere até -60 graus e até +60 graus Celsius e passe no teste de segurança", explica NanoGraf .

O projeto de armazenamento de energia do Exército segue um prêmio de US$ 3,152 milhões para South 8 da ARPA-E, o escritório de financiamento de ponta do Departamento de Energia, como parte de um programa mais amplo para ampliar o desempenho da bateria para veículos elétricos. "O eletrólito LiGas usa gases não tóxicos e não corrosivos que são liquefeitos sob pressões moderadas e podem ser contidos em latas de células cilíndricas padrão", explica ARPA-E.

"A tecnologia demonstrou excelente desempenho em células convencionais de grafite/lítio-níquel-manganês-cobalto-óxido e oferece muitas oportunidades para redução de custos", acrescenta ARPE-E.

A ARPA-E concedeu o prêmio em janeiro, e o plano é que a South 8 trabalhe com uma parte interessada em EV de primeira linha nos próximos três anos para trazer a energia de gás liquefeito para o mainstream.

Aparentemente, o Exército não está esperando que a grama cresça, e por boas razões. Se tudo correr conforme o planejado, o mashup NanoGraf – South 8 resultará em uma melhoria significativa no desempenho e na segurança dos soldados nas missões.

"O eletrólito de gás liquefeito melhora a segurança, aumenta a densidade de energia, atinge desempenho em qualquer clima, permite capacidade de carga rápida e reduz custos, ao mesmo tempo em que é compatível com a produção de células de íons de lítio existentes ou processos de fabricação e cadeias de suprimentos de gigafactory", entusiasma-se South 8. "LiGas® torna as baterias de íon-lítio mais seguras, removendo o risco de fuga térmica, já que o gás liquefeito inofensivo pode ser ventilado com segurança."

Eletrólitos de gás liquefeito são novos no radar CleanTechnica, então temos que nos atualizar.

Um desenvolvimento importante no campo surgiu em 2017, no laboratório de Shirley Meng na Escola de Engenharia Jacobs da Universidade da Califórnia-San Diego. Meng, que também atua como consultor oficial do South 8, é creditado como autor sênior em um estudo de eletrólitos de gás liquefeito publicado na revista Science em 15 de junho de 2017, sob o título "Eletrólitos de gás liquefeito para dispositivos de armazenamento de energia eletroquímica. "