Bateria de sódio-enxofre supera em 4 vezes as baterias de lítio

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/12/2022

Análise do cátodo da bateria de sódio em nível molecular.
[Imagem: Bin-Wei Zhang et al. - 10.1002/adma.202206828]

Bateria de sal marinho

Há uma grande expectativa de que as baterias de sódio venham a substituir as baterias de lítio, sobretudo depois que uma bateria sólida de sódio superou 1000 ciclos de carga e descarga.

Contudo, ainda não está claro qual das opções existentes vencerá a corrida para o mercado - assim como acontece com as baterias baseadas em lítio, as baterias baseadas em sódio vêm em diferentes sabores, como íons de sódio, baterias de sódio de estado sólido, baterias sódio-ar e baterias de sódio-enxofre.

Agora, Bin-Wei Zhang e colegas da Universidade de Sidnei, na Austrália, conseguiram um marco importante justamente nesta última opção, as baterias de sódio-enxofre.

Usando um processo de pirólise simples e eletrodos à base de carbono para melhorar a reatividade do enxofre e a reversibilidade das reações entre o enxofre e o sódio, o protótipo apresentou uma densidade de energia recorde e um tempo de vida ultralongo a temperatura ambiente.

"Nossa bateria de sódio tem o potencial de reduzir drasticamente os custos, fornecendo quatro vezes mais capacidade de armazenamento. Este é um avanço significativo para o desenvolvimento da energia renovável que, embora reduza os custos a longo prazo, apresenta várias barreiras financeiras à entrada," disse o professor Shenlong Zhao, coordenador da equipe.

Bateria de baixo custo

Embora as primeiras baterias de sódio-enxofre (Na-S) tenham sido desenvolvidas há mais de cinquenta anos, elas têm sido consideradas uma alternativa menos promissora devido a uma baixa capacidade de energia e poucos ciclos de vida (carregamento/descarregamento).

Mas melhorá-las pode valer a pena porque o sódio-enxofre é um tipo de sal fundido que pode ser processado a partir da água do mar, custando muito menos para ser produzido do que o lítio.

Os pesquisadores afirmam que sua bateria Na-S agora representa também uma alternativa mais densa em energia e menos tóxica às baterias de íons de lítio, que, embora usadas extensivamente em dispositivos eletrônicos e para armazenamento de energia, são muito caras.

Os resultados foram tão promissores que a equipe já fala em comercialização, com os trabalhos já em andamento para passar dos protótipos em escala de "bateria botão" para células encapsuladas em alumínio, comercialmente usadas para fabricar diversos modelos de baterias.

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