Cientistas desenvolvem novo tipo de material que poderá tornar as baterias mais seguras e eficientes - Ciência - SAPO Tek
Uma equipa de investigadores norte-americanos desenvolveu uma nova forma de substituir o líquido tipicamente utilizado nas baterias de iões de lítio por materiais sólidos que incluem componentes derivados de madeira.
Os cientistas explicam que as baterias, usadas numa vasta quantidade de equipamentos eletrónicos e veículos elétricos, contêm eletrólitos feitos à base de sais de lítio dissolvidos num solvente líquido. Os eletrólitos líquidos conduzem os iões de lítio entre os elétrodos positivos e negativos e uma bateria e, embora cumpram bem o seu propósito, existem também desvantagens.
Em altas correntes, podem formar-se pequenos filamentos de lítio no líquido, ou dendrites, que podem dar origem a curto-circuitos: uma situação que se torna ainda mais complicada quando consideramos que o líquido é inflamável e contém elementos tóxicos.
Assim, para tornar as baterias mais seguras e eficientes, o grupo de cientistas da Brown University propõe substituir o líquido por um material sólido. O material é fino e flexível, quase como uma folha de papel, sendo feito à base de cobre e de nanofibras de celulose derivadas de madeira.
De acordo com as conclusões publicadas num artigo na revista científica Nature, o material consegue conduzir iões entre 10 a 100 vezes melhor do que outros materiais condutores à base de polímeros. Através de simulações computorizadas, os investigadores verificaram que o cobre aumenta o espaço entre as cadeias de polímeros de celulose, criando uma espécie de "autoestradas" onde os iões de lítio conseguem ser conduzidos mais rapidamente e sem grandes impedimentos.
A tecnologia ainda está numa fase inicial, mas os investigadores esperam que o novo material seja mais um passo a caminho do desenvolvimento de baterias mais seguras.
Além da descoberta dos cientistas da Brown University, têm vindo a ser feitas investigações com vista a encontrar um substituto para a utilização de lítio nas baterias, de modo a fazer face à escassez do metal.
Por exemplo, ainda neste ano a fabricante chinesa CATL anunciou planos começar a produzir baterias de iões de sódio em escala em 2023, um investimento que pode marcar o início de uma nova era nas soluções de carregamento elétrico.
A comunidade científica está a tentar desenvolver baterias à base de potássio, uma opção considerada mais sustentável, há já algum tempo e, em 2020, um grupo de investigadores revelou que conseguiu encontrar uma possível solução para o "calcanhar de Aquiles" deste tipo de bateria.
Para lá das alternativas com metais pesados, os investigadores do IBM Research Lab conseguiram também desenvolver um novo tipo de tecnologia para baterias que utiliza substâncias extraídas de água do mar.