Celulares terão baterias até 50% maiores; entenda a nova geração

A Samsung e a Xiaomi estão se preparando para lançar celulares equipados com a nova geração de baterias, que comportariam até 50% mais energia. Os chineses já mostraram, por exemplo, o protótipo do Xiaomi 13 com a chamada bateria de estado sólido. O equipamento tem 6.000 mAh, mas ocupa o espaço de uma bateria atual de 4.500 mAh.

A tecnologia promete componentes pelo menos 33% mais eficientes em termos de capacidade, além de mais seguros: explosões e incêndios seriam coisa do passado com baterias de estado sólido. A seguir, explicamos o que são baterias de estado sólidos e quais são suas vantagens em relação às opções de íons de lítio, usadas atualmente.

O que é uma bateria de estado sólido?
As baterias em uso atualmente no interior de celulares, notebooks, veículos elétricos e outros gadgets usam íons de lítio em uma solução líquida, conhecida como eletrólito. De uma maneira simplificada, a bateria se divide entre ânodo e cátodo. O trânsito dos elétrons entre esses dois polos – pelo eletrólito – gera corrente elétrica e libera energia para que equipamentos conectados à ela funcionem.

Baterias de estado sólido usam o mesmo princípio, com a presença de cátodo e ânodo. O fluxo dos elétrons entre esses terminais libera energia (ou a recarrega, quando o fluxo se dá no caminho inverso). A grande diferença é que o meio em que esse processo todo ocorre usa um substrato sólido, e não líquido.

Vantagens do estado sólido
Para começar, o substrato sólido tem a vantagem da densidade: imagine duas baterias com as mesmas dimensões de tamanho, uma delas de estado sólido e a outra convencional. A versão de estado sólido terá maior capacidade dada a maior densidade: cabe mais substrato sólido do que líquido no mesmo volume.

Isso fica aparente nos dados divulgados pela Xiaomi. Segundo os chineses, usando o estado sólido, foi possível confeccionar uma bateria de 6.000 mAh ocupando as dimensões e volume típicos de uma bateria de 4.500 mAh – um salto de 33% em capacidade bruta sem nenhum impacto no tamanho do componente.

Outra vantagem significativa desse tipo de bateria é a segurança. Como o substrato não é líquido, os riscos de um curto-circuito causando explosão são mínimos. Ao contrário de uma bateria atual, versões de estado sólido não devem pegar fogo quando perfuradas – vantagens que acentuam os pontos fortes desse tipo de tecnologia em aplicações que transcendem os smartphones, já que tornariam veículos elétricos muito mais seguros.

Baterias de estado sólido já existem
Xiaomi e Samsung são duas gigantes envolvidas na corrida para trazer baterias de estado sólido a smartphones. A tecnologia existe, mas ainda não é aplicada em larga escala. Equipamentos como sensores RFID, relógios smart e até marca-passos estão entre os que já utilizam baterias de estado sólido.

Se a tecnologia já existe e já está em uso em produtos para o consumidor final, o que impede a sua aplicação em celulares hoje? Existem duas grandes limitações.

A primeira delas é a complexidade dos processos de manufatura envolvidos na fabricação de unidades maiores, do tipo ideal para usar num celular, computador ou veículo. Embora não seja impossível fabricar baterias de estado sólido com dimensões e capacidade ideais para um telefone, entende-se que os custos envolvidos seriam proibitivos.

A Samsung vem pesquisando e desenvolvendo soluções em torno desse problema há praticamente uma década, algo que salienta os desafios técnicos envolvidos em se viabilizar o estado sólido em baterias maiores e de grande capacidade.

Outra questão em aberto relacionada a baterias de estado sólido está no desgaste – embora essa limitação tenha mais impacto no uso pela indústria automobilística. A solução sólida vai sofrendo queda de saúde com o tempo, o que pode levar a cenários em que seja necessário trocar a unidade por uma nova, levantando questões sobre custos e até designs (seria a volta do smartphone com bateria removível?).