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**Avanço Revolucionário em Baterias: Energia Mais Limpa e Acessível para o Futuro**
Promete transformar o panorama das baterias para veículos elétricos e armazenamento de energia de rede. Um marco significativo na tecnologia de baterias foi atingido pelo Laboratório de Armazenamento e Conversão de Energia (LESC) da Prof. Y. Shirley Meng, que anunciou a criação da primeira bateria de estado sólido de sódio sem ânodo do mundo. Esta inovação, resultado de uma colaboração entre a Escola de Engenharia Molecular da UChicago Pritzker e o Departamento de Engenharia Química e Nano da Família Aiiso Yufeng Li da Universidade da Califórnia em San Diego,
### Um Salto Tecnológico
“Embora tenha havido baterias anteriores sem sódio, estado sólido e ânodo, ninguém foi capaz de combinar com sucesso essas três ideias até agora”, afirmou Grayson Deysher, candidato a PhD na UC San Diego e primeiro autor do estudo publicado hoje (03/07/2024), na revista Nature Energy. A pesquisa destaca uma nova arquitetura de bateria de sódio com ciclo estável por várias centenas de ciclos. Ao eliminar o ânodo e utilizar sódio, uma matéria-prima abundante e barata, em vez de lítio, a nova bateria promete ser mais acessível e ambientalmente amigável.
### Sustentabilidade e Escalabilidade
A substituição do lítio pelo sódio representa uma vantagem significativa em termos de sustentabilidade. O lítio, embora eficiente, é relativamente raro na crosta terrestre, com uma concentração de aproximadamente 20 partes por milhão, em comparação com o sódio, que compõe 20.000 partes por milhão. Além disso, a demanda crescente por baterias de íons de lítio para dispositivos eletrônicos e veículos elétricos tem elevado os preços e dificultado o acesso. Os depósitos de lítio estão concentrados principalmente no “Triângulo do Lítio”, que abrange Chile, Argentina e Bolívia, detendo mais de 75% do suprimento mundial. Essa concentração geográfica coloca algumas nações em vantagem na descarbonização global, criando um desequilíbrio no combate às mudanças climáticas.
### Impacto Ambiental
A extração de lítio é notoriamente prejudicial ao meio ambiente, seja pelo uso de ácidos industriais para a mineração ou pela extração de salmoura, que envolve o bombeamento de grandes quantidades de água. Em contraste, o sódio pode ser extraído de fontes mais sustentáveis, como a água do oceano e o carbonato de sódio, tornando-se uma opção mais ecológica.
### Arquitetura Inovadora
Desenvolver uma bateria de sódio com a densidade de energia comparável às de lítio exigiu uma reinvenção da arquitetura da bateria. As baterias tradicionais utilizam um ânodo para armazenar íons durante o carregamento, enquanto nas baterias sem ânodo, os íons são armazenados diretamente no coletor de corrente através de deposição eletroquímica de metal alcalino. Isso resulta em maior tensão, menor custo e maior densidade de energia. “Em qualquer bateria sem ânodo é necessário que haja um bom contato entre o eletrólito e o coletor de corrente”, explicou Deysher. Enquanto eletrólitos líquidos facilitam esse contato, eletrólitos sólidos tradicionalmente apresentam desafios.
### Um Sólido que Flui
A solução inovadora da equipe foi criar um coletor de corrente feito de pó de alumínio, que pode fluir como um líquido. Durante a montagem da bateria, o pó é densificado sob alta pressão para formar um coletor sólido, mantendo o contato líquido com o eletrólito e permitindo um ciclo de baixo custo e alta eficiência.
### Perspectivas Futuras
“As baterias de estado sólido de sódio são geralmente vistas como uma tecnologia distante no futuro, mas esperamos que este artigo possa revigorar mais a área de sódio, demonstrando que pode realmente funcionar bem, até melhor do que a versão de lítio em alguns casos”, disse Deysher. Meng enxerga um futuro energético com diversas opções de baterias limpas e acessíveis, capazes de armazenar energia renovável e atender às demandas da sociedade. A equipe já entrou com um pedido de patente para esta tecnologia promissora através do Escritório de Inovação e Comercialização da UC San Diego, marcando um passo crucial rumo a um futuro sustentável e descarbonizado.