Embora as baterias de íon-lítio sejam a tecnologia de armazenamento de energia atualmente preferida, pesquisadores universitários uniram forças para testar o íon-sódio como um potencial concorrente, informa a Electronics Point. 

O surgimento das baterias de íon-sódio (SIBS), também conhecidas pela fórmula química Na-ion, “têm grande potencial como uma possível ‘sucessora’ das baterias de íon-lítio: são de baixo custo, ecologicamente corretas e possuem diversos indicadores-chave de desempenho para atender a uma infinidade de aplicações diferentes”.

Embora as SIBs tenham potencial para desafiar a posição dominante da bateria de íon-lítio, os pesquisadores observam que há uma série de desafios a serem enfrentados, incluindo “a formação de cristais de sal, que se acumulam dentro da estrutura das SIBs e acabam por danificá-las”.

Alguns dos pontos positivos das baterias de íon-sódio incluem:

•  Baixo custo

•  Ecologicamente correta

• , diversos indicadores-chave de desempenho para atender a uma infinidade de aplicações diferentes.

Para testar o potencial, “uma equipe de cientistas especialistas em tecnologia Na-ion da Universidade de Warwick, na Inglaterra, junto com colegas de instituições de destaque na Alemanha, França, Noruega e Espanha, uniram-se para avaliar o status atual da tecnologia Na-ion.”

 

Um gráfico de uma bateria Na-ion (íon de sódio). O centro do gráfico contém duas fotografias de microscopia sobrepostas para representar a composição química da bateria. Crédito da imagem: University of Warwick via ScienceDirect.

 

Os pesquisadores detalharam suas descobertas em seu artigo, ‘Desafios atuais para as baterias de sódio do futuro: dos materiais às métricas de célula’, publicado no Journal of Power Sources em 18 de setembro de 2020.

As baterias à base de sódio existem em diferentes formas:

• NaO2 (sódio-ar)

• Na/S (armazenamento de sódio-enxofre).

 Espera-se que o mercado de baterias de íon-sódio cresça a uma taxa de crescimento anual composta de 5%, sendo as aplicações de armazenamento estacionário de energia onde as baterias de Na-ion podem ser mais promissoras.

 

 

Uma coleção de gráficos usados para representar várias químicas de baterias à base de sódio. À esquerda desta imagem estão algumas aplicações sugeridas para as baterias de íon-sódio, incluindo a alimentação de veículos elétricos. Crédito da imagem: Universidade de Warwick.

 

Óxidos em camadas, compostos polianiônicos (da palavra ‘poliânion’, que significa uma molécula ou complexo químico com cargas negativas em vários pontos) e análogos do azul da Prússia foram apontados pelos pesquisadores como os materiais mais promissores para eletrodos positivos, além de óxidos à base de titânio, carbono e compostos de liga para eletrodos negativos baseados em inserção.

 “Nesse campo, as baterias de íon-sódio têm o potencial de dominar o mercado futuro, representando o sistema mais promissor para preencher a lacuna entre a produção e a utilização de energia, garantindo o fornecimento de energia,”  afirmou Ivana Hasa, coautora do artigo de pesquisa, identificando aplicações de alta potência em veículos elétricos como uma potencial aplicação de nicho para as SIBs. Ela também destacou que mais trabalho é necessário “para elevar o desempenho de alta tensão, capacidade, vida útil e eficiência dos dispositivos de íon-sódio”.

Esta é uma ótima notícia para o mercado de sistemas de armazenamento de energia, onde uma sucessora da tecnologia de íon-lítio é urgentemente necessária para reduzir custos e melhorar a vida útil dos ciclos.