Baterias de sódio para carros elétricos, uma alternativa económica ao lítio

Já não é a primeira vez que o assunto é abordado, isto porque as baterias de iões de sódio com ânodo de óxido de estanho, suportadas por uma estrutura de grafeno, poderiam, em pouco tempo, tornar-se uma alternativa económica ao lítio.

A utilização do sódio vem lá de trás, desde pelo menos 2015, como sendo a alternativa.

Lítio será “para sempre”?

As baterias de iões de sódio em breve poderão ser uma alternativa económica e viável para substituir as baterias de iões de lítio, graças à investigação conduzida na Universidade do Estado de Washington.

A tecnologia de baterias de iões de lítio é hoje a mais popular para praticamente todas as aplicações, desde dispositivos eletrónicos portáteis até aos carros elétricos. A sua principal virtude é que esta tecnologia pode armazenar uma grande quantidade de energia num pequeno volume. No entanto, o lítio é relativamente caro e difícil de obter e a crescente procura não está apenas a aumentar o seu preço, mas também a questionar a oferta.

Os fabricantes estão cada vez mais interessados ​​em usar outros materiais, como o sódio, um sal omnipresente e barato. As baterias de sódio não podem conter tanta energia quanto as baterias de lítio, mas o seu baixo custo torna-as atraentes para sistemas de armazenamento médios e grandes, como os usados ​​pelos veículos elétricos.

O ânodo de óxido de estanho

Nessas baterias, os iões de sódio viajam entre o ânodo e o cátodo para produzir eletricidade. O uso de óxido de estanho no ânodo, em vez de grafite, dá a possibilidade de triplicar a capacidade de armazenamento de energia, além de ser mais fácil de fabricar. No entanto, o óxido de estanho desgasta-se rapidamente e pára de funcionar.

A investigação conduzida pelos professores Min-Kyu Song e Yuehe Lin, da Escola de Engenharia Mecânica e Materiais da Washington State University, procurou resolver o problema da degradação. Para isso, foram usados pequenos nano cristais de óxido de estanho suportados numa estrutura de grafeno. A sua estrutura híbrida é robusta, bem ligada e porosa, o que permite um melhor transporte de eletrões e iões. A tecnologia também pode ser usada em baterias de iões de lítio, o que a torna ainda mais atraente.

Melhoria de baterias de sódio e lítio

As investigações mostram que este material melhorou muito a capacidade de carga e a velocidade em ambos os tipos de baterias. O material híbrido “exibiu um desempenho eletroquímico excecional”, disse Song. “Acreditamos que estes resultados são cruciais no projeto de elétrodos novos ou melhorados, particularmente para baterias de iões de sódio, o que realmente abre muitas opções para os fabricantes de baterias”.

A questão que se coloca é se o sódio pode mesmo substituir o lítio neste quase auge das baterias para veículos elétricos.