Bateria slida de sdio supera 1000 ciclos pela primeira vez

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 25/02/2021

Baterias slidas

Especialistas afirmam que j no mais uma questo de “se”, mas de “quando” as baterias de sdio comearo a substituir as baterias de ltio.

Essa possibilidade ficou ainda mais prxima da realidade com o desenvolvimento de um novo condutor para baterias de sdio de estado slido, uma das tecnologias mais promissoras nesse campo – existem ainda prottipos de baterias de ons de sdio, baterias sdio-ar e baterias de sdio-enxofre.

Erik Wu e seus colegas da Universidade da Califrnia em San Diego criaram um eletrlito slido de alta voltagem que melhorou dramaticamente as marcas registradas at agora por essa tecnologia.

Um prottipo de bateria construdo com o novo material superou os 1.000 ciclos de carga e descarga – o patamar considerado necessrio para se chegar a um produto comercial – e ainda retendo 89,3% da sua capacidade, um desempenho no alcanado at agora por nenhuma outra bateria de estado slido.

As baterias de estado slido so mais seguras, mais baratas e mais durveis. A qumica de ons de sdio particularmente promissora porque o sdio barato e abundante, ao contrrio do ltio das baterias atuais, que raro e tem ficado cada vez mais caro. O objetivo construir baterias que possam ser usadas em aplicaes de armazenamento de energia em rede em grande escala, especialmente para armazenar energia gerada por fontes intermitentes, como solar e elica, para lidar com os picos de demanda.

Bateria de sdio

Para chegar ao novo material, Wu executou uma srie de simulaes computacionais usando um modelo de aprendizado de mquina para selecionar qual qumica teria a combinao certa de propriedades para uma bateria de estado slido com um catodo de xido de sdio.

Depois que um material foi selecionado como um bom candidato, a equipe sintetizou-o, testou e caracterizou experimentalmente para determinar suas propriedades eletroqumicas.

Em idas e vindas entre os resultados experimentais e as simulaes, a equipe selecionou uma classe de condutores de haleto de sdio composta de sdio (Na), trio (Y), zircnio (Zr) e cloro (Cl). O material, que agora responde pelas iniciais de seus componentes – NYZC – mostrou-se eletroquimicamente estvel e quimicamente compatvel com os catodos de xido usados em baterias de ons de sdio de alta voltagem.

“A indstria quer que as baterias em nvel de clula custem de US$ 30 a US$ 50 por kWh, cerca de um tero a um quinto do que custa hoje,” disse a professora Shirley Meng, coordenadora da equipe. “No vamos parar at chegarmos l.”

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