Lá embaixo, algo eletrizante está se formando e não, não é outro filme de Crocodile Dundee. Pesquisadores australianos estão se gabando de um grande salto no mundo das baterias, potencialmente mudando o jogo tanto para veículos elétricos quanto para smartphones. O nome da virada de jogo? A bateria de lítio-enxofre (Li-S).
Desenvolvido na Monash University, em Melbourne, o novo design da bateria Li-S oferece uma impressionante gama de vantagens em relação às tradicionais baterias de íons de lítio que todos conhecemos (e às vezes, a contragosto, substituímos). Mantendo cinco vezes mais energia e custando metade do custo, a nova tecnologia de bateria parece o Santo Graal que o mundo está procurando.
O cerne deste 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 maior longevidade que chama a atenção. Esses magos da Monash introduziram um “ânodo de folha de lítio revestido com polímero nanoporoso”, que, em termos mais simples, é um novo design elegante que é mais fácil no bolso e contém mais energia.
Historicamente, as baterias Li-S tinham alguma, digamos, "química indesejada". Quando o ânodo de lítio e os cátodos de enxofre decidiram se misturar, eles geraram dendritos – estruturas semelhantes a árvores – que degradariam a bateria e o eletrólito. Como resultado, essas baterias às vezes paravam após apenas 50 ciclos. E em uma saída bastante dramática, às vezes eles até entravam em curto-circuito e incendiavam o eletrólito inflamável. Parece uma novela dramática em Battery Land, certo? Bem, as baterias de íon de lítio também não são inocentes, ocasionalmente pegando fogo.
No entanto, os investigadores da Monash, liderados pelo sempre entusiasmado estudante de doutoramento Declan McNamara, conceberam uma solução para estas questões melodramáticas. Seu revestimento de polímero, mais fino que uma folha de papel e cheio de buracos minúsculos (com menos de um nanômetro de largura), atua como uma espécie de protetor. Ele permite que os íons de lítio circulem livremente enquanto obstruem outros produtos químicos intrometidos. Segundo McNamara, esse revestimento não atua apenas como carcereiro, mas também como sistema de suporte, auxiliando o lítio em suas aventuras de carga e descarga.
"Se você pensar 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 excelentes que são simples de criar. Este novo revestimento nos aproxima da fabricação de baterias Li-S eficientes."
Apoiando McNamara, o professor Mainak Majumder aponta que o estudo estabelece um novo plano para proteger o metal de lítio da rápida deterioração, anteriormente o proverbial calcanhar de Aquiles das baterias Li-S. De acordo com o professor Matthew Hill, outro membro do grupo de reflexão, estas baterias podem ser a próxima grande novidade para um mercado ávido por soluções energéticas avançadas, especialmente à medida que aumenta a procura por veículos eléctricos, aeronaves e electrónica.
Agora, enquanto a bateria Li-S está atualmente absorvendo os holofotes, é essencial lembrar que o universo das baterias é vasto. Outros concorrentes emergentes, como o íon zinco, o íon sódio e o ferro-ar, também estão disputando uma fatia do bolo, ansiosos por desafiar o reinado de longa data do íon lítio.
