Cobalto, manganês, níquel: quem teria pensado que de todos os metais preciosos usados para fazer baterias de íons de lítio cada vez mais avançadas, a revolução seria feita com... água salgada.
E ainda é assim. Estudos recentes tornaram possível obter baterias com esta solução que dão excelentes resultados em termos de eficiência e desempenho.
Sódio é necessário, mas prejudicial
Comecemos pelo início: o uso de eletrólitos à base de água oferece grandes vantagens em termos de segurança, pois são dificilmente inflamáveis. Isto já é conhecido há muito tempo. Entretanto, esses eletrólitos devem ter uma certa porcentagem de sódio dissolvido neles para que as baterias funcionem corretamente: uma substância que é necessária, mas que carrega consigo duas limitações congênitas.
- Baixa densidade de energia
- Estreita janela eletroquímica da água (esta é a faixa de tensão em que ocorre um desempenho estável)
Sal em quantidade
Entretanto, uma equipe de pesquisadores suecos de várias faculdades de química no país escandinavo encontrou uma maneira de superar os problemas dos eletrólitos aquosos usando altas concentrações de sal. Concentrações tão altas que se pode chegar ao ponto de falar de sais fundidos hidratados à temperatura ambiente. De fato, eles descobriram que um eletrólito aquoso com muito sódio (um material que, aliás, está se tornando cada vez mais popular precisamente na área dos acumuladores) consegue aumentar a estabilidade eletroquímica, que pode até dobrar.
Mais sobre baterias:
Isto é suficiente? Não, porque o aumento da quantidade de sal traz consigo outros problemas. Na verdade, pode causar cristalização indesejada do eletrólito através da saturação, prejudicando novamente o desempenho. E aí reside a verdadeira inovação: finalmente foram encontrados solventes que podem impedir a cristalização.
Isto resultou em uma bateria de íons de lítio com um eletrólito líquido não inflamável com boa estabilidade. Tanto que mantém um desempenho aceitável por mais de 500 ciclos de carga e descarga. Isso não é tudo. Galvanizados pelos resultados, os pesquisadores foram um passo além, adicionando mais sal e solventes adicionais que alteraram a atividade das moléculas de água durante a passagem dos íons de lítio. Assim, obtiveram uma bateria ainda mais estável e de alto desempenho que já suporta 250 ciclos de carga e descarga.