Bateria à base de água pode viabilizar aviões elétricos

1 semana atrás 4

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/04/2025

Bateria ? base de ?gua atinge 2.000 ciclos e pode viabilizar avi?es el?tricos

Baterias ? base de ?gua s?o menos agressivas ao meio ambiente e n?o explodem.
[Imagem: Xiyue Zhang et al. - 10.1038/s41565-025-01898-0]


Baterias aquosas

Com problemas que v?o do fornecimento de metais raros e caros ? insist?ncia das baterias de ?ons de l?tio de se incendiarem sem aviso, uma bateria ? base de ?gua parece ser a tecnologia definitiva tanto para a portabilidade quanto para a eletrifica??o dos transportes.

Mas ainda h? desafios rumo a essas baterias aquosas, ou ?s baterias com ?gua do mar - s? recentemente se comprovou que as baterias de ?gua podem atingir capacidades pr?ticas.

A boa not?cia ? que Xiyue Zhang e colegas da Universidade de Maryland, nos EUA, superaram v?rios desses desafios, desenvolvendo um novo sistema de eletr?litos que elimina barreiras t?cnicas de longa data no armazenamento de energia aquosa.

Eles acreditam que seus novos eletr?litos possam fechar o hiato entre as baterias aquosas atuais - incluindo as tradicionais chumbo-?cido e n?quel-hidreto met?lico - e as baterias de ?ons de l?tio de ?ltima gera??o, que n?o s?o aquosas.

"N?s desenvolvemos eletr?litos bicamada aquosos/org?nicos sem membrana e reduzimos a resist?ncia da interface e a mistura entre as fases aquosa e org?nica adicionando ion?foros superlitof?licos," detalhou Zhang.

Bateria ? base de ?gua atinge 2.000 ciclos e pode viabilizar avi?es el?tricos

O novo eletr?lito evita o problema da mistura bif?sica e da alta imped?ncia quando os ?ons de Li cruzam a interface, o que vinha detendo o desenvolvimento das baterias de l?tio ? base de ?gua.
[Imagem: Xiyue Zhang et al. - 10.1038/s41565-025-01898-0]

Dificuldades t?cnicas das baterias de ?gua

Um dos grandes desafios para dar um salto qualitativo nessas baterias inerentemente seguras e mais ambientalmente amig?veis est? em sua estreita janela de estabilidade eletroqu?mica, que limita a tens?o de trabalho, a densidade energ?tica e o escopo de aplica??o das baterias aquosas.

H? cerca de uma d?cada, a mesma equipe desenvolveu uma curiosa bateria feita com um ?nico material, que usava um eletr?lito de ?gua em sal para aumentar a janela de estabilidade de 1,23 V para 3,0 V. Foi muito bom, mas n?o o suficiente.

Com o novo eletr?lito desenvolvido agora, a janela operacional da bateria vai de 0 a 4,9 volts, abrindo as portas para baterias aquosas de densidade energ?tica verdadeiramente alta.

Durante os testes, o prot?tipo da equipe manteve um desempenho est?vel ap?s mais de 2.000 ciclos, demonstrando uma durabilidade excepcional a longo prazo, mais do que o dobro tipicamente citado como patamar m?nimo necess?rio para que uma bateria chegue ao mercado.

Embora seja necess?rio passar do laborat?rio para a fabrica??o industrial, a equipe acredita que esta nova tecnologia pode representar o salto tecnol?gico que faltava para viabilizar a eletrifica??o da avia??o, eliminando todas as ressalvas de seguran?a existentes hoje.

Bibliografia:

Artigo: Li+(ionophore) nanoclusters engineered aqueous/non-aqueous biphasic electrolyte solutions for high-potential lithium-based batteries
Autores: Xiyue Zhang, Travis P. Pollard, Sha Tan, Nan Zhang, Jijian Xu, Yijie Liu, An L. Phan, Weiran Zhang, Fu Chen, Chongyin Yang, Enyuan Hu, Xiao-Qing Yang, Oleg Borodin, Chunsheng Wang
Revista: Nature Nanotechnology
DOI: 10.1038/s41565-025-01898-0

Seguir Site Inovação Tecnológica no Google Notícias

Outras not?cias sobre:

Mais tópicos

Ler artigo completo