Bateria à base de água pode viabilizar aviões elétricos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/04/2025

Baterias à base de água são menos agressivas ao meio ambiente e não explodem.
[Imagem: Xiyue Zhang et al. - 10.1038/s41565-025-01898-0]

Baterias aquosas

Com problemas que vão do fornecimento de metais raros e caros à insistência das baterias de íons de lítio de se incendiarem sem aviso, uma bateria à base de água parece ser a tecnologia definitiva tanto para a portabilidade quanto para a eletrificação dos transportes.

Mas ainda há desafios rumo a essas baterias aquosas, ou às baterias com água do mar - só recentemente se comprovou que as baterias de água podem atingir capacidades práticas.

A boa notícia é que Xiyue Zhang e colegas da Universidade de Maryland, nos EUA, superaram vários desses desafios, desenvolvendo um novo sistema de eletrólitos que elimina barreiras técnicas de longa data no armazenamento de energia aquosa.

Eles acreditam que seus novos eletrólitos possam fechar o hiato entre as baterias aquosas atuais - incluindo as tradicionais chumbo-ácido e níquel-hidreto metálico - e as baterias de íons de lítio de última geração, que não são aquosas.

"Nós desenvolvemos eletrólitos bicamada aquosos/orgânicos sem membrana e reduzimos a resistência da interface e a mistura entre as fases aquosa e orgânica adicionando ionóforos superlitofílicos," detalhou Zhang.

O novo eletrólito evita o problema da mistura bifásica e da alta impedância quando os íons de Li cruzam a interface, o que vinha detendo o desenvolvimento das baterias de lítio à base de água.
[Imagem: Xiyue Zhang et al. - 10.1038/s41565-025-01898-0]

Dificuldades técnicas das baterias de água

Um dos grandes desafios para dar um salto qualitativo nessas baterias inerentemente seguras e mais ambientalmente amigáveis está em sua estreita janela de estabilidade eletroquímica, que limita a tensão de trabalho, a densidade energética e o escopo de aplicação das baterias aquosas.

Há cerca de uma década, a mesma equipe desenvolveu uma curiosa bateria feita com um único material, que usava um eletrólito de água em sal para aumentar a janela de estabilidade de 1,23 V para 3,0 V. Foi muito bom, mas não o suficiente.

Com o novo eletrólito desenvolvido agora, a janela operacional da bateria vai de 0 a 4,9 volts, abrindo as portas para baterias aquosas de densidade energética verdadeiramente alta.

Durante os testes, o protótipo da equipe manteve um desempenho estável após mais de 2.000 ciclos, demonstrando uma durabilidade excepcional a longo prazo, mais do que o dobro tipicamente citado como patamar mínimo necessário para que uma bateria chegue ao mercado.

Embora seja necessário passar do laboratório para a fabricação industrial, a equipe acredita que esta nova tecnologia pode representar o salto tecnológico que faltava para viabilizar a eletrificação da aviação, eliminando todas as ressalvas de segurança existentes hoje.

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