Uma bateria de alumínio-enxofre e eletrólito de sal fundido, de baixo custo e carregamento rápido, foi desenvolvida por uma equipe internacional de pesquisadores liderada pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT) e a Universidade de Pequim.
Um artigo sobre a pesquisa foi publicado recentemente na revista Nature. A novidade se propõe a ser uma alternativa mais eficiente em relação às baterias de lítio, padrão atual do mercado de automóveis e de eletroeletrônicos.
Atualmente, muitas indústrias vêm sofrendo com a escassez — e o consequente aumento no preço — do lítio. De acordo com o artigo, a bateria suporta centenas de ciclos em taxas de carregamento rápido.
“Nosso objetivo era desenvolver algo que fosse muito melhor que as baterias de íons de lítio para armazenamento estacionário de pequena escala e para o setor automotivo”, afirma Quanguan Pang, líder da pesquisa da Universidade de Pequim.
Alguns fatores tornam a pesquisa extremamente relevante, com grande potencial para chegar ao mercado. O custo da célula da bateria de alumínio-enxofre pode ser inferior a um sexto da atual tecnologia de lítio.
Além disso, ela é composta por elementos abundantes no planeta (portanto, menos sujeitos à súbitas variações em seu custo), possui alta taxa de reciclabilidade e não é inflamável — eliminando o risco de explosão que caracteriza as baterias de lítio.
Sua operação acontece em temperaturas relativamente elevadas — incluindo o processo de carregamento rápido, que mostra melhor desempenho na faixa dos 110ºC. A bateria não demanda fonte de calor externa para manter sua temperatura operacional, que é obtida naturalmente pelos processos eletroquímicos de carga e descarga durante seu funcionamento.
“Os pesquisadores mostraram que a taxa de carregamento era altamente dependente da temperatura de trabalho, com 110º graus Celsius mostrando taxas 25 vezes mais rápidas do que 25º C”, afirma Donald Sadoway, líder da pesquisa do MIT.
O sal fundido (composto de NaCl–KCl–AlCl3) foi escolhido como eletrólito devido ao seu baixo ponto de fusão. Além disso, ele se mostrou pouco propenso à formação de dendritos, fator fundamental para uma vida útil mais longa. Dendritos são prolongamentos de metal que se acumulam em um eletrodo e crescem a ponto de provocar um curto-circuito, comprometendo sua eficiência.
De acordo com os pesquisadores, a bateria de alumínio-enxofre também tem potencial para aplicações estacionárias (podendo alimentar uma casa ou empresas de pequeno porte). Para o setor de transportes, também podem ser ideais para compor estações de carregamento rápido de veículos com elevada demanda, em que seja necessário liberar rapidamente a energia armazenada.
A equipe de pesquisa ainda incluiu membros da Universidade de Yunnan e da Universidade de Tecnologia de Wuhan, na China; da Universidade de Louisville e do Laboratório Nacional de Oak Ridge, nos EUA; e da Universidade de Waterloo, no Canadá.
Foto de abertura: Renault
