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.