Pesquisadores australianos apresentaram um grande salto no desenvolvimento das baterias, podendo mudando radicalmente o jogo para smartphones e veículos elétricos. O nome disso? Baterias de lítio-enxofre (Li-S).
Desenvolvido na Universidade Monash, em Melbourne, o novo design da bateria de Li-S oferece uma muitas vantagens em relação às baterias de íon-lítio tradicionais que todos conhecemos (e que, muitas vezes precisamos substituir).
Com capacidade de levar cinco vezes mais energia e com metade do custo, a nova tecnologia parece ser o "Santo Graal" que o mundo está procurando.
O grande avanço gira em torno da redução da quantidade de lítio usada e do aumento significativo da vida útil da bateria. Mas não é apenas a longevidade aprimorada que está chamando a atenção. Os pesquisadores introduziram um "ânodo de folha de lítio revestido com polímero nanoporoso", que, em termos mais simples, é similar a uma folha de papel, mais econômico e que lida com muito mais energia.
Historicamente, as baterias Li-S tinham uma "química indesejada". Quando o ânodo de lítio e os cátodos de enxofre decidiam se misturar, eles geravam dendritos – estruturas semelhantes a árvores – que degradavam rapidamente a bateria.
Como resultado, elas paravam de funcionar após de apenas 50 ciclos. E, em situações mais extremas, as baterias podiam entrar em curto-circuito e incendiar o eletrólito inflamável. Bom, as baterias de íons de lítio também, ocasionalmente, pegam fogo.
No entanto, os pesquisadores da Monash, liderados pelo estudante de doutorado Declan McNamara, criaram uma solução para esses problemas. O revestimento de polímero, mais fino do que uma folha de papel e cheio de minúsculos orifícios (menos de um nanômetro de largura), funciona como uma espécie de “guarda”.
Ele permite que os íons de lítio circulem livremente e, ao mesmo tempo, obstrui outros produtos químicos. De acordo com McNamara, esse revestimento não só atua como um tipo de “segurança”, mas também como um sistema de suporte, ajudando o lítio em suas escapadas de carga e descarga.
“Se pensarmos no lítio metálico como um adolescente com energia ilimitada, uma bateria ruim apenas permite que essa energia seja desperdiçada", explica McNamara. "No entanto, se aproveitada corretamente, essa energia pode levar a dispositivos de armazenamento excepcionais que são simples de criar. Esse novo revestimento nos aproxima da fabricação de baterias Li-S eficientes”.
Apoiando McNamara, o professor Mainak Majumder destaca que o estudo estabelece um novo caminho para proteger o material da rápida deterioração, que antes era o ponto fraco das baterias de Li-S.
De acordo com o professor Matthew Hill, outro membro do grupo, essas baterias podem ser a próxima grande novidade para um mercado ávido por soluções avançadas de energia, principalmente com o aumento da demanda por veículos elétricos, aeronaves e eletrônicos.
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