Pesquisadores australianos desenvolvem eletrólito mais seguro para baterias de sódio

Pesquisadores da Deakin University em Victoria e da University of Queensland dizem ter desenvolvido um novo material eletrolítico não inflamável para uso em baterias de sódio que pode tornar a tecnologia mais segura e barata do que as baterias de íon-lítio.

O desenvolvimento inovador, relatado este mês na revista Nature Materials, é a criação de um eletrólito de polímero sólido que substitui os solventes líquidos inflamáveis ​​tradicionalmente usados ​​em baterias de sódio.

“A maioria das indústrias que desenvolve baterias de sódio geralmente usa eletrodo à base de carbono e eletrólito líquido, que tem baixa capacidade e também pode alimentar um incêndio se a bateria superaquecer”, disse Xiaoen Wang, que liderou a pesquisa ao lado da professora Maria Forsyth, também de Deakin. Instituto da Universidade de Materiais de Fronteira.

"Estamos adotando uma abordagem diferente, usando sódio metálico reativo como ânodo para aumentar a capacidade da bateria e, no processo, estamos desenvolvendo eletrólitos mais seguros para garantir a segurança das baterias de sódio".

No entanto, foi um componente-chave – um polímero contendo flúor – desenvolvido pelo Dr. Cheng Zhang e pelo professor Andrew K. Whittaker, do Instituto Australiano de Bioengenharia e Nanotecnologia da Universidade de Queensland, que forneceu um avanço importante.

Originalmente usado para aplicações biológicas, esta é a primeira vez que uma classe de polímero contendo flúor será usada em baterias de sódio de estado sólido.

O desenvolvimento de baterias acelerou na última década e continua a acelerar à medida que pesquisadores e cientistas de todo o mundo buscam alternativas às tradicionais baterias de íon-lítio devido à diminuição dos recursos necessários para a fabricação.

“Como o lítio pode se tornar uma mercadoria rara, o preço das baterias de lítio é alto, enquanto, por outro lado, os recursos de sódio são mais abundantes”, disse o Dr. Wang.

“Nosso polímero suportará o uso de baterias de sódio, que são de baixo custo quando comparadas às baterias de lítio”.

Anteriormente, porém, as baterias de sódio não duravam tanto quanto as baterias de íon-lítio, nem tinham uma densidade de energia tão alta, o que significa que a única vantagem existia na fabricação e no fornecimento.

Ao emparelhar as baterias de sódio com os novos eletrólitos de polímero, os pesquisadores acreditam que as baterias de sódio podem oferecer cerca de 1.000 ciclos – comparáveis ​​às atuais baterias de íon-lítio.

Os pesquisadores também acreditam que um estudo mais aprofundado pode abrir a porta para que suas novas baterias de sódio sejam usadas em armazenamento estacionário de energia ou mesmo em veículos elétricos. Testes em pequena escala das baterias já foram bem-sucedidos, e os pesquisadores estão buscando testes de escala maior antes de passar para a prototipagem.

Joshua S. Hill é um jornalista de Melbourne que escreve sobre mudanças climáticas, tecnologia limpa e veículos elétricos há mais de 15 anos. Ele faz reportagens sobre veículos elétricos e tecnologias limpas para Renew Economy e The Driven desde 2012. Seu meio de transporte preferido são os pés.