Os investigadores avançaram na tecnologia de baterias de iões de Na, desenvolvendo capacidades de carregamento rápido e melhorando o eléctrodo negativo com materiais orgânicos, reduzindo a dependência de materiais raros e não europeus. Além disso, melhoraram o cátodo, criando um material de alta energia, carregamento rápido e sem cobalto que dura mais devido à sua mudança estrutural gradual durante o uso. Crédito: TU Delft
Pesquisadores da TU Delft criaram uma bateria que usa menos materiais críticos, carrega rapidamente, retém uma quantidade significativa de energia e tem uma vida útil mais longa.
Um artigo foi publicado recentemente em Energia da Natureza por Marnix Wagemaker e Alexandros Vasileiadis em colaboração com pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências, sobre baterias de íon Na de carregamento rápido e melhorias feitas no eletrodo negativo. Estes podem ser feitos de materiais orgânicos. Isto reduz a dependência de materiais raros que não vêm da Europa.
Ponto positivo: o cátodo também melhorou
Os pesquisadores de Delft também aprimoraram o outro lado e publicaram sobre ele. Esta pesquisa foi publicada recentemente na revista Sustentabilidade da Natureza. Cátodos em camadas de alta tensão de carga rápida para baterias de íon de sódio detalham o desenvolvimento de um novo eletrodo positivo, baseado em princípios de design publicados em Ciência em 2020.
A partir destes princípios de design, foi concebido um material que combina o melhor de duas estruturas possíveis: a alta densidade de energia é combinada com o carregamento rápido. Como um bônus adicional, o material parece mudar sua estrutura gradualmente durante a carga e a descarga, fazendo com que dure ainda mais. Ele também não contém cobalto, como ainda é comum em cátodos de íons de lítio.
Próximos passos
Graças ao conhecimento crescente sobre estes materiais de bateria, o terceiro projeto do Fundo de Crescimento, tecnologia de bateria sustentável, estará preparado para o próximo passo. Nele, além da pesquisa sobre baterias de íon-lítio, a pesquisa sobre íon-Na também será abordada nacionalmente. A investigação sobre baterias será ainda mais alargada, permitindo que esta tecnologia seja aplicada nos mercados nacionais e europeus.
Referências: “Cátodos em camadas de alta tensão de carga rápida para baterias de íons de sódio” por Qidi Wang, Dong Zhou, Chenglong Zhao, Jianlin Wang, Hao Guo, Liguang Wang, Zhenpeng Yao, Deniz Wong, Götz Schuck, Xuedong Bai, Jun Lu e Marnix Wagemaker, 15 de fevereiro de 2024, Sustentabilidade da Natureza.
DOI: 10.1038/s41893-024-01266-1
“Origem do carregamento rápido em ânodos de carbono duro” por Yuqi Li, Alexandros Vasileiadis, Quan Zhou, Yaxiang Lu, Qingshi Meng, Yu Li, Pierfrancesco Ombrini, Jiabin Zhao, Zhao Chen, Yaoshen Niu, Xingguo Qi, Fei Xie, Remco van der Jagt, Swapna Ganapathy, Maria-Magdalena Titirici, Hong Li, Liquan Chen, Marnix Wagemaker e Yong-Sheng Hu, 3 de janeiro de 2024, Energia da Natureza.
DOI: 10.1038/s41560-023-01414-5
“Projeto racional de materiais de óxido em camadas para baterias de íon de sódio” por Chenglong Zhao, Qidi Wang, Zhenpeng Yao, Jianlin Wang, Benjamín Sánchez-Lengeling, Feixiang Ding, Xingguo Qi, Yaxiang Lu, Xuedong Bai, Baohua Li, Hong Li, Alán Aspuru-Guzik, Xuejie Huang, Claude Delmas, Marnix Wagemaker, Liquan Chen e Yong-Sheng Hu, 6 de novembro de 2020, Ciência.
DOI: 10.1126/science.aay9972
