Inovação em novas baterias de sódio: Carga completa em apenas seis minutos

De acordo com uma equipe de pesquisa da Lingnan University Hongkongas baterias de íons de sódio têm sido uma alternativa econômica e sustentável aos dispositivos de armazenamento de energia à base de lítio há anos. O sódio está quase infinitamente disponível na Terra na forma de sal de cozinha e sua extração é significativamente mais barata do que a do lítio. Portanto, as baterias prometem preços mais baixos e menor dependência de matérias-primas essenciais. No entanto, as abordagens anteriores sofriam com a curta vida útil e os altos riscos durante os processos de carregamento rápido.

Arquitetura sem ânodo é fundamental

A equipe de pesquisa utilizou um projeto sem ânodo, no qual nenhum ânodo fixo é instalado. Em vez disso, o ânodo é formado durante o carregamento por meio da deposição de íons de sódio em um coletor. Em experimentos anteriores, esse processo geralmente levou à formação de dendritos - estruturas metálicas finas que podem causar curtos-circuitos. O carregamento rápido, em particular, exacerbou esse problema.

Estabilidade por meio do aumento da concentração de sal

Os cientistas de Hong Kong e Pequim resolveram o problema aumentando significativamente a concentração de sais de sódio no eletrólito. Isso garante que íons suficientes estejam disponíveis nas imediações do coletor durante o carregamento, o que promove a deposição uniforme. Como resultado, a bateria permanece estável, mesmo em altas velocidades de carregamento. Nos testes, a célula atingiu uma capacidade de carregamento rápido de 10C e pôde ser totalmente carregada em seis minutos. Após 500 ciclos de carga, ela ainda tinha mais de 70% de sua capacidade original.

Potencial para mobilidade e armazenamento de energia

"O sódio custa menos de um décimo do lítio, é abundante na água do mar e pode reduzir significativamente o preço dos veículos elétricos e dos sistemas de armazenamento de energia", explicou o líder do projeto, Prof. Li Liangliang. Os pesquisadores veem seu desenvolvimento como um passo em direção ao armazenamento de energia para o mercado de massa. As possíveis aplicações incluem veículos elétricos, sistemas de armazenamento estacionário para energias renováveis e até mesmo eletrônicos portáteis para o consumidor.

Perspectivas

Esses ainda são resultados de laboratório. A próxima etapa é desenvolver ainda mais a bateria de sódio sem ânodo além do estágio de protótipo para produção industrial. Se isso for bem-sucedido, a tecnologia poderá se tornar uma séria concorrente dos sistemas de íons de lítio.