À medida que o mundo caminha em direção à produção de energia limpa, a necessidade de baterias limpas para transporte sem dúvida aumentará. Até agora, a solução mais eficiente que temos são as baterias de íon de lítio, mas elas têm muitas desvantagens.
As baterias de íon de sódio têm um potencial tremendo como alternativa, mas sua tecnologia está causando muitas dores de cabeça aos cientistas. Agora, pesquisadores da Universidade de Genebra acreditam que os resolveram.
Problemas de bateria de íon de lítio foram discutidos mais de uma vez. Eles não são muito seguros porque seu eletrólito líquido pode inflamar em vários acidentes. Além disso, o próprio lítio é encontrado em uma parte bastante pequena da Terra. Os cientistas dizem que isso representará no futuro os mesmos problemas geopolíticos que o petróleo agora. Finalmente, à medida que a tecnologia avança, devemos sempre buscar as melhores soluções.
O sódio, vizinho do lítio na tabela periódica dos elementos, é um bom candidato para substituir esse metal raro e precioso. Temos muito sódio em todos os lugares. Pelo menos em teoria, as baterias de íon de sódio poderiam ser mais seguras e mais potentes se um eletrólito sólido fosse usado. No entanto, há um problema - o sódio é mais pesado que o lítio, o que torna difícil sua passagem pelo eletrólito.
Em 2013-2014, cientistas japoneses e americanos descobriram que os hidroboratos podem ser excelentes eletrólitos para baterias de sódio, mas somente após atingir uma temperatura de 120 ° C. Essas temperaturas são simplesmente inaceitavelmente altas para as baterias do dia-a-dia, mas pesquisadores em Genebra que trabalham com hidroboratos há décadas descobriram uma solução para esse problema.
Cristalógrafos de Genebra (químicos de cristal) começaram a melhorar o eletrólito de hidroborato e alcançaram resultados excelentes.
“Fomos capazes de usar o eletrólito de hidroborato na faixa de temperatura da temperatura ambiente a 250 C sem quaisquer preocupações de segurança”, disse Radovan Cerny, gerente de projeto.
Os pesquisadores também elogiaram o fato de que as baterias de íon sódio que estão desenvolvendo serão ainda mais potentes.
Como os pesquisadores fizeram isso? A resposta para esse enigma foi encontrada no caos. Cristalógrafos confundiram a composição geralmente limpa de hidroboratos criando esferas de boro e hidrogênio com carga negativa. As lacunas entre eles eram grandes o suficiente para que íons de sódio com carga positiva se movessem entre um eletrodo e o outro. A formulação mista, embora ineficaz, permite que os íons de sódio se movam livremente.
Os pesquisadores dizem que estão desenvolvendo uma bateria ideal baseada em um eletrólito sólido com uma estrutura imperfeita. Ainda há muito trabalho a ser feito antes de essas baterias serem fabricadas e testadas. Mas os primeiros resultados são muito bons.
As baterias de íon de sódio podem substituir as células de íon de lítio, tornando-as mais seguras, baratas e ecológicas.