Pesquisadores desenvolvem bateria de sódio que carrega em quatro minutos
Nova tecnologia de sódio metálico utiliza eletrólito em gel para evitar curto-circuito e promete ser mais barata que as de lítio
Por Davy Albuquerque
Pesquisadores na China desenvolveram uma nova bateria de sódio metálico capaz de atingir carga completa em apenas quatro minutos. O avanço tecnológico, detalhado em estudo publicado na revista científica Nano-Micro Letters, apresenta desempenho estável após milhares de horas de testes laboratoriais.
A inovação busca solucionar um dos principais obstáculos para o uso comercial de baterias de sódio: a formação de dendritos. Essas estruturas microscópicas crescem sobre o ânodo metálico durante o processo de carga e podem conectar os eletrodos internos.
Quando os dendritos se desenvolvem, eles provocam curtos-circuitos que comprometem a vida útil e podem inutilizar as células de energia. O novo método utiliza um eletrólito em gel semissólido para evitar que esses acúmulos de átomos ocorram.
O material desenvolvido pela equipe de cientistas foi denominado Sn-FB QSE. Trata-se de um eletrólito quase sólido que cria uma estrutura interna mais resistente ao dispositivo.
Segundo os dados da pesquisa, o uso desse composto reduz a ocorrência de rachaduras na camada protetora que se forma naturalmente durante o funcionamento. Isso dificulta o surgimento dos dendritos e garante maior integridade ao sistema.
Como funcionou a bateria nos testes?
Os testes de laboratório indicaram que a bateria operou por mais de 6 mil horas em ciclos de carga e descarga sem apresentar curto-circuitos. Em uma das avaliações, o dispositivo atingiu carga total no intervalo de quatro minutos.
Nesse teste de velocidade, a bateria apresentou uma capacidade específica de 80,1 miliampère-hora por grama. O desempenho mostrou-se próximo ao que é observado nas tecnologias atuais de íons de lítio.
Em outra rodada de testes, quando o tempo de recarga foi ampliado para 20 minutos, os resultados também foram positivos. O dispositivo preservou aproximadamente 90% de sua capacidade original mesmo após completar 2 mil ciclos de uso.
Quais as vantagens sobre o lítio?
As baterias de sódio metálico são consideradas uma alternativa promissora ao modelo de íons de lítio, que lidera o mercado de smartphones e veículos elétricos. O sódio é um material mais abundante na natureza e possui potencial de custo menor.
O uso de sódio metálico no ânodo, em substituição ao grafite ou ao carbono duro, também pode resultar em dispositivos com menor peso. Isso favorece a eficiência de equipamentos eletrônicos e automóveis.
A segurança é outro diferencial apontado por especialistas. As baterias de sódio apresentam menor risco de incêndio quando comparadas às de lítio, que são mais suscetíveis ao fenômeno da fuga térmica em situações de danos.
A redução no tempo de recarga é vista como fator crucial para a expansão da mobilidade elétrica. Atualmente, muitos veículos dependem de infraestruturas de alta potência ou de longos períodos de espera para recuperar a carga.
Quais os próximos desafios?
Apesar do potencial, a tecnologia ainda precisa enfrentar desafios para chegar ao consumidor final. Os cientistas ressaltam que os experimentos precisam ser reproduzidos em larga escala para comprovar os resultados.
Outro ponto essencial é avaliar o desempenho do sistema em diferentes temperaturas. A estabilidade térmica é um requisito indispensável para que o uso seja viável em automóveis e no cotidiano de dispositivos eletrônicos.