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Com a crescente demanda por sistemas de armazenamento de energia, as baterias de lítio-íon, altamente eficientes, tornaram-se inigualáveis no mercado. Contudo, seu impacto ambiental e a distribuição desigual dos recursos de lítio levantam questionamentos. Suas alternativas, as baterias de sódio-íon (Na-ion), parecem promissoras devido à abundância e à distribuição mais homogênea do sódio.
Os diferentes materiais para eletrodos possíveis estão sendo amplamente estudados para melhorar seu desempenho, bem como suas densidades de potência e energia. Em particular, materiais do tipo NaSICON (acrônimo para "sodium super ionic conductor"), compostos de sódio, vanádio e fosfato, despertam grande interesse como materiais para eletrodos positivos devido à sua estrutura cristalina especialmente robusta.
Uma equipe internacional de cientistas, em parceria com a empresa TIAMAT, publicou recentemente na revista Nature Materials a descoberta de um novo composto com densidade de energia aumentada na família NaSICON. Eles sintetizaram e isolaram quimicamente fases ainda inexploradas, de fórmula geral NaxV2(PO4)3, com x variando entre 1,5 e 2,5. Esses compostos foram obtidos por meio de um método de síntese inovador em fase sólida, a uma temperatura moderada de 500°C.
Ao contrário dos materiais padrão, essas novas composições apresentam mecanismos monofásicos de extração/inserção de sódio, garantindo uma variação contínua da tensão durante o uso. Isso resulta em um aumento de 15% na densidade de energia teórica, passando de 396 Wh/kg para 458 Wh/kg.
Essas descobertas, publicadas na revista Nature Materials, abrem caminho para eletrodos mais eficientes e baterias mais eficazes, capazes de competir com as tecnologias atuais, mas sendo mais ecológicas. Isso permite vislumbrar um campo ampliado de aplicações para as baterias de sódio-íon, reforçando seu potencial como uma alternativa sustentável às baterias de lítio.
Redator: AVR
Referência:
Obtaining V2(PO4)3 by sodium extraction from single-phase NaxV2(PO4)3 (1 < x < 3) positive electrode materials
Sunkyu Park, Ziliang Wang, Kriti Choudhary, Jean-Noël Chotard, Dany Carlier, François Fauth, Pieremanuele Canepa, Laurence Croguennec & Christian Masquelier.
Nature Materials 2024
https://doi.org/10.1038/s41563-024-02023-7