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Pesquisadores criam bateria de sódio que pode ser mais eficiente que de lítio

Felipe Ribeiro

Alguns pesquisadores da Universidade Estadual de Washington (WSU) e do Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) desenvolveram uma bateria de íons de sódio que podem ser até mais eficientes do que os modelos de lítio. Segundo os profissionais, o dispositivo retém tanta energia quanto os íons de lítio e são economicamente mais viáveis, já que suas matérias-primas são mais abundantes e baratas. 

De acordo com a equipe liderada por Yuehe Lin, professor da Escola de Engenharia Mecânica e de Materiais da WSU, e Xiaolin Li, cientista sênior de pesquisa do PNNL, as baterias de sódio se mostraram capazes de manter mais de 80% da sua carga mesmo após mil ciclos. As baterias de íons de lítio são as mais utilizadas pelo mercado global de eletrônicos, equipando telefones celulares, laptops e veículos elétricos. Mas elas são feitas de materiais, como cobalto e lítio, que são raros, caros e encontrados em mais abundância fora dos Estados Unidos, um dos países que, claro, mais consomem esse tipo de bateria. Por outro lado, baterias de íons de sódio usam um material que é abundantemente encontrado nos oceanos e na crosta terrestre.

O principal desafio, no caso das baterias de íon de sódio, seria o recarregamento. Segundo os estudos, esse material pode acumular cristais de sódio inativos que podem "matar" a bateria e interromper o fluxo dos íons. "O principal desafio é que a bateria tenha alta densidade de energia e um bom ciclo de vida", disse Junhua Song, principal autor do estudo e doutorado na WSU, que agora está no Laboratório Nacional Lawrence Berkeley.

 Junhua Song/ Imagem: WSU

Como parte do trabalho, a equipe de pesquisa criou um cátodo de óxido de metal em camadas e um eletrólito líquido que incluía íons extras de sódio, o que gerou uma melhor interação com o cátodo. Seu design de cátodo e sistema de eletrólitos permitiram o movimento contínuo de íons sódio, impedindo o acúmulo de cristais inativos na superfície e garantindo a geração de eletricidade.

Os pesquisadores agora trabalham para entender melhor a importante interação entre o eletrólito e o cátodo, para que possam trabalhar com diferentes materiais para melhorar o design da bateria. Eles também querem projetar uma bateria que não use cobalto, outro metal relativamente caro e raro. "Nossa pesquisa revelou a correlação essencial entre a evolução da estrutura do cátodo e a interação da superfície com o eletrólito. Estes são os melhores resultados já relatados para uma bateria de íons de sódio com um cátodo em camadas, mostrando que esta é uma tecnologia viável que pode ser comparável às baterias de íons de lítio", disse Lin. 


Fonte: Canaltech