Cientistas avançam no desenvolvimento da bateria de íon sódio

Uma pesquisa publicada na revista Electrochimica Acta, desenvolvida por cientistas da Universidade Estadual de Moscou, identificou o tipo de reação eletroquímica associada ao armazenamento de carga no material ânodo para baterias de íon sódio (SIB). A novidade tem como objetivo fabricar ânodos desenvolvidos pela equipe para a comercialização do SIB por todo o mundo.  

Atualmente, as baterias de íons de lítio (LIB) são as fontes eletroquímicas mais populares e utilizadas em diversos eletrônicos e sistemas de buffer em usinas, mas para que seu uso seja ampliado diversas barreiras são encontradas, a exemplo do custo alto dos sais de lítio, as reservas globais que são limitadas e a distribuição desigual do lítio entre os países.

O sódio é o sexto elemento mais comum na crosta terrestre. Seus sais são cerca de 100 vezes mais baratos em comparação com o lítio. Embora semelhante a esse elemento em termos de propriedades químicas, o sódio tem características que exigem novas abordagens no projeto do SIB. Uma bateria é composta por três componentes principais: o cátodo, o ânodo e o eletrólito. 

No entanto, a grafite, usada com sucesso no LIB, não funciona para o SIB, porque os tamanhos dos hexágonos de carbono e cátions de sódio diferem muito para fornecer intercalação. O carbono duro parece ser o único material que pode realmente ser usado no ânodo. 

“Existem várias hipóteses sobre como o sódio pode ser introduzido no carbono rígido. Em nosso estudo, validamos e expandimos um deles. Descobrimos que o carbono rígido exibe um comportamento do tipo intercalação para acumular a maior parte da carga, o que é uma ótima notícia. O intercalamento é exatamente o que a bateria precisa”, diz Zoya Bobyleva, um dos pesquisadores envolvidos no estudo.