Esta bateria recarrega em segundos, a revolução dos smartphones e veículos elétricos?
As baterias de sódio não são novidade, e até agora apresentavam muitas desvantagens. Os cientistas combinaram materiais para ânodo de baterias convencionais com cátodos de supercapacitores, permitindo criar um novo tipo de bateria de íon de sódio que se destaca por uma capacidade elevada e capacidade de recarga rápida.
O sódio, sendo muito mais abundante que o lítio, torna essas novas baterias potencialmente menos custosas e mais duradouras. Contudo, as anteriores baterias de íon de sódio apresentavam desempenho inferior em termos de potência e capacidade de armazenamento em comparação com as baterias de íon de lítio, além de necessitarem de mais tempo de carga, o que limitava suas aplicações.
Neste novo estudo, os pesquisadores buscaram superar esses defeitos. Eles desenvolveram um tipo de ânodo inovador com partículas ultrafinas de sulfeto de ferro incorporadas em carbono dopado com enxofre e grafeno, melhorando assim a condutividade e o armazenamento de energia. Para o cátodo, utilizaram um "esqueleto de imidazolato zeolítico" (ZIF), uma estrutura cristalina porosa que combina íons metálicos com moléculas orgânicas, aumentando assim a velocidade de carga e descarga da bateria.
O protótipo completo alcançou uma capacidade de armazenamento de energia de 247 watt-horas por quilograma (Wh/kg) e podia fornecer energia a uma potência de até 34 748 watts por quilograma (W/kg), superando largamente as performances das tecnologias existentes. Além disso, a bateria manteve sua eficiência e desempenho por mais de 5.000 ciclos de carga e descarga, sugerindo uma longevidade aumentada, crucial para aplicações como armazenamento de energia na rede elétrica e em veículos elétricos.