Baterias que respiram CO2 mais próximas da realidade

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/05/2025

Baterias que respiram CO2

Desde a descoberta da possibilidade t?cnica de se construir baterias de l?tio-ar, in?meros grupos de pesquisas v?m trabalhando arduamente para viabilizar essas "baterias que respiram".

Mahsa Masoudi e colegas da Universidade de Surrey, no Reino Unido, fizeram um avan?o nessas baterias ecol?gicas que n?o s? armazenam mais energia do que as atuais, mas tamb?m podem ajudar a combater as emiss?es de gases de efeito estufa - as baterias de l?tio-CO₂ liberam energia enquanto capturam di?xido de carbono da atmosfera, uma alternativa mais ecol?gica que pode um dia superar as baterias de ?ons de l?tio atuais.

Os prot?tipos de baterias de l?tio-CO₂ t?m aparecido, mas eles enfrentam problemas de efici?ncia, desgastando-se rapidamente, dependendo de materiais raros e caros, como a platina, e, pior de tudo, n?o sendo capazes de recarregar.

Masoudi encontrou uma maneira de superar todos esses problemas usando um catalisador de baixo custo chamado fosfomolibdato de c?sio (CPM). Usando modelagem computacional e experimentos de laborat?rio, a equipe descobriu que essa simples mudan?a permite que a bateria armazene significativamente mais energia, recarregue com tens?o muito mais baixa e funcione por mais de 100 ciclos.

"Um dos maiores desafios com essas baterias ? algo chamado 'sobrepotencial' - a energia extra necess?ria para desencadear a rea??o. Pense nisso como pedalar em uma subida antes de conseguir desacelerar. O que mostramos ? que o CPM achata essa subida, o que significa que a bateria perde muito menos energia a cada carga e descarga," disse o professor Siddharth Gadkari.

Promissoras

Ao ver que sua bateria funcionava t?o bem, a equipe precisou ent?o desmont?-la para descobrir seus segredos.

Os testes post-mortem revelaram que o carbonato de l?tio, o composto formado quando a bateria absorve CO₂, pode ser acumulado e removido de forma confi?vel - uma caracter?stica essencial para aumentar a durabilidade da bateria.

Os pesquisadores ent?o recorreram ? modelagem computacional usando a teoria do funcional da densidade (DFT), que permite explorar como as rea??es qu?micas se desenrolam na superf?cie do material. Os resultados mostraram como a estrutura est?vel e porosa do CPM oferece a superf?cie ideal para rea??es qu?micas essenciais para o armazenamento de energia.

"O que ? empolgante nessa descoberta ? que ela combina desempenho robusto com simplicidade. Mostramos que ? poss?vel construir baterias de l?tio-CO₂ eficientes usando materiais acess?veis e escal?veis - sem a necessidade de metais raros. Nossas descobertas tamb?m abrem caminho para o desenvolvimento de catalisadores ainda melhores no futuro," disse Gadkari.

Embora 100 ciclos de carga e descarga seja pouco para se pensar em comercializa??o, os resultados alcan?ados abrem novas portas para o desenvolvimento de materiais ainda melhores, de baixo custo e f?ceis de fabricar. Com mais pesquisas sobre como esses catalisadores interagem com eletrodos e eletr?litos, as baterias de l?tio-CO₂ poder?o eventualmente se tornar uma maneira pr?tica de armazenar energia limpa, ajudando a reduzir o carbono na atmosfera.

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