Bateria de estado sólido feita com um único material

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/05/2015

O eletrólito (verde) forma a base da bateria, e os eletrodos acima e abaixo são feitos de carbono (cinza).
[Imagem: Fudong Han et al. - 10.1002/adma.201500180]

Baterias de estado sólido

Químicos da Universidade de Maryland, nos Estados Unidos, criaram uma bateria feita de um único material.

Segundo a equipe, isto poderá levar a um progresso revolucionário na área das baterias de estado sólido.

As baterias atuais são formadas por pelo menos dois materiais, um no eletrodo e outro no eletrólito. Um inconveniente dessa arquitetetura é que a interação entre os dois materiais acaba gerando uma camada de material "morto" na interface, o que explica grande parte da perda de capacidade e, finalmente, da "morte" das baterias.

Ao funcionar com um único material, a nova bateria elimina a formação dessa parede de material inútil, além do que o material único diminui a resistência à circulação da energia.

"Nossa bateria tem 600 micrômetros de espessura [...], o que significa que mais energia pode ser armazenada em nossa bateria," disse Fudong Han, principal autor do trabalho, referindo-se às baterias de filmes finos, cujas células são pelo menos 40 vezes mais finas.

Dificuldades a superar

O material inovador, que funciona como eletrólito, é uma mistura de enxofre, germânio, fósforo e lítio. Nas extremidades desse eletrólito é adicionado carbono para formar os eletrodos, sendo estes responsáveis por puxar e empurrar os elétrons pelo eletrólito conforme a bateria é carregada ou descarregada.

Embora seja muito simples fabricar a nova bateria - um pó comprimido em um cilindro plástico - o protótipo ainda está em estágio de testes, e agora será necessário aferir sua ciclagem, a quantidade de vezes que ela poderá ser carregada e descarregada.

Além disso, compostos de enxofre não são particularmente ambientalmente amigáveis, de forma que os pesquisadores planejam testar vários óxidos para substituir esse elemento.

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