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Cientistas usam luz do Sol para melhorar desempenho de baterias de zinco-ar

Gustavo Minari
·2 min de leitura

Pesquisadores do Instituto de CiĂȘncia e Tecnologia da Coreia do Sul (KIST) desenvolveram uma nova tecnologia que melhora o desempenho das baterias de zinco-ar utilizando energia solar. Essas baterias, em tese, possuem alta densidade energĂ©tica, baixo risco de explosĂŁo e nĂŁo emitem poluentes.

As cĂ©lulas de zinco-ar produzem eletricidade por meio de uma reação quĂ­mica entre o oxigĂȘnio da atmosfera e o zinco, tornado-as uma alternativa viĂĄvel para substituir as baterias de Ă­ons de lĂ­tio, usadas atualmente na fabricação da maioria dos veĂ­culos elĂ©tricos de Ășltima geração.

“Nossa tecnologia utiliza um eletrocatalisador de ar bifuncional fotoativo com estrutura semicondutora, melhorando significativamente as taxas de reação de redução e evolução de oxigĂȘnio, responsĂĄveis pela geração de eletricidade”, explica o professor de engenharia elĂ©trica Joong Kee Lee, autor principal do estudo.

Luz solar

O catalisador bifuncional fotoativo Ă© um composto que acelera as reaçÔes quĂ­micas absorvendo a energia da luz solar. Em uma bateria de zinco-ar que usa metal e ar como Ăąnodo e cĂĄtodo, as taxas de reação e redução de oxigĂȘnio devem ser realizadas alternadamente para geração de energia elĂ©trica.

Estrutura båsica da bateria de zinco-ar com catalisador solar (Imagem: Reprodução/KIST)
Estrutura båsica da bateria de zinco-ar com catalisador solar (Imagem: Reprodução/KIST)

Utilizando uma unidade estrutural bĂĄsica de cĂ©lulas solares e semicondutores, os pesquisadores conseguiram melhorar a atividade catalĂ­tica das baterias de zinco-ar, acelerando o processo de produção e redução de oxigĂȘnio para aprimorar a movimentação dos elĂ©trons.

“A atividade catalĂ­tica de uma bateria de zinco-ar normalmente Ă© muito lenta. Ao usar a energia solar como um catalisador bifuncional fotoativo, nĂłs conseguimos elevar o potencial dessas cĂ©lulas, aumentando seu desempenho de forma significativa”, acrescenta o professor Lee.

Testes promissores

A bateria de zinco-ar usada durante os testes de laboratĂłrio apresentou uma densidade de energia de 731,9 mAh g — valor semelhante ao encontrado em baterias desse tipo jĂĄ existentes. Ao ser exposta Ă  luz solar, essa densidade energĂ©tica subiu para 781,7 mAh g, um aumento de 7%.

Desempenho da bateria de zinco-ar após mil ciclos de carga e descarga (Imagem: Reprodução/KIST)
Desempenho da bateria de zinco-ar após mil ciclos de carga e descarga (Imagem: Reprodução/KIST)

Segundo os pesquisadores o resultado foi excelente, principalmente se for considerado o tempo de vida Ăștil da bateria que atingiu 334 horas ou cerca de 1.000 ciclos de carga e descarga. Esse desempenho Ă© muito melhor do que o observado entre os catalisadores disponĂ­veis no mercado.

“A utilização da energia solar Ă© uma parte importante nĂŁo apenas para melhorar o desempenho eletroquĂ­mico das baterias, mas tambĂ©m para uma sociedade mais sustentĂĄvel. Esperamos que esse estudo estimule o desenvolvimento de novas tecnologias, alĂ©m de resolver os problemas das baterias de metal-ar que estĂŁo surgindo como alternativa Ă s baterias de Ă­ons de lĂ­tio”, encerra Lee.

Fonte: Canaltech

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