Avanço na bateria de zinco-iodo: mais de 60.000 ciclos de recarga, recarga completa em 3 minutos

Pesquisadores da Universidade Flinders, na Austrália, parecem ter resolvido um dos obstáculos mais persistentes enfrentados pelas baterias aquosas de zinco-iodo: sua curta vida útil. Ao publicar suas descobertas na revista Angewandte Chemie, a equipe de pesquisa teria desenvolvido uma bateria capaz de suportar mais de 60.000 ciclos de carga e descarga, sendo totalmente recarregada em apenas três minutos. Dependendo das configurações operacionais, as células funcionam a 1,3 a 1,4 volts e fornecem 200 mAh/g ao longo de 8.000 ciclos com um tempo de carga de sete minutos, ou uma capacidade reduzida de 150 mAh/g ao longo de um número muito maior de 60.000 ciclos. A taxa de degradação é estimada em apenas 0,0001% a 0,0003% por ciclo.

As baterias aquosas de zinco-iodo sofriam anteriormente do “efeito shuttle”, no qual compostos de poliiodo escapam através do separador da bateria e corroem progressivamente o desempenho. Para resolver esse problema, os pesquisadores construíram uma estrutura semelhante a uma gaiola a partir da ciclodextrina, um polímero barato derivado do amido, comumente encontrado em alimentos e cosméticos, cuja camada externa hidrofílica e interior hidrofóbico retêm e liberam os poliiodetos problemáticos conforme necessário.

Além da solução técnica, as baterias à base de zinco são uma alternativa muito mais segura, acessível e facilmente disponível à tecnologia de íons de lítio. Elas eliminam em grande parte os riscos de incêndio associados às composições químicas do lítio, ao mesmo tempo em que igualam ou até superam as baterias de íons de lítio em termos de energia específica e densidade energética.

Além disso, a Austrália detém entre 20% e 28% das reservas mundiais conhecidas de zinco, o que representa uma oportunidade que poderia, potencialmente, contrariar o monopólio da China sobre as cadeias de suprimento de íons de lítio e resolver o problema dos resíduos ambientais. A Austrália produz cerca de 3.300 toneladas de resíduos de baterias de lítio por ano, número que deve aumentar para mais de 136.000 toneladas até 2036.

Por enquanto, a tecnologia permanece na fase de prototipagem, e não na implantação comercial. O laboratório da Flinders afirma estar estabelecendo parcerias com o setor para construir uma plataforma de prototipagem. No entanto, se isso se traduzirá em uma indústria nacional efetiva depende de fatores que vão muito além da química das baterias, incluindo investimentos em fabricação e aceitação pelo mercado — aspectos que a pesquisa não aborda.