sódio É um material obtido dos oceanos ou da crosta terrestre e por isso é barato, abundante e sustentável, tornando-o um ótimo candidato para armazenamento de energia em larga escala. É o sexto elemento mais abundante na terra : é ilimitado e sustentável porque é colhido, não extraído. No entanto, o baterias de sódio Eles não têm tanta energia quanto as baterias de lítio e também apresentam problemas de degradação ao carregar e descarregar.
Os íons das baterias viajam entre o ânodo ou eletrodo negativo e o cátodo ou eletrodo positivo para gerar eletricidade. Nas baterias à base de sódio, os ânodos podem desenvolver filamentos chamados dendritos que podem causar curtos-circuitos elétricos, aumentando as chances de incêndio ou explosão. Com a tecnologia desenvolvida pela equipe de pesquisadores de Austin financiada pela EUA National Science Foundation, é possível eliminar o crescimento do dendrito, permitindo a bateria recarrega tão rápido quanto as baterias de lítio.
Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Materiais avançados onde a equipe de cientistas explica que o material do ânodo é feito rolando uma folha fina de metal de sódio sobre pó de telureto de antimônio e, em seguida, dobrando repetidamente a folha. O resultado é uma distribuição uniforme de átomos de sódio que resistem à formação de dendritos e à corrosão. Além disso, o processo também torna a bateria mais estável, com uma taxa de carga semelhante a uma bateria de íons de lítio e capacidade de energia potencialmente maior.
Distribuição uniforme de átomos de sódio no ânodo de uma bateria de sódio que resiste à formação de dendritos e à corrosão.
“Basicamente, estamos resolvendo dois problemas ao mesmo tempo”, diz o coautor do estudo, David Mitlin. “Geralmente, quanto mais rápido você carrega, mais dendritos crescem, então se você suprimir seu crescimento, você pode carregar e baixar mais rápido, o que por sua vez aumenta a segurança.”
Consequentemente, o estudo revela o procedimento para gerar baterias de sódio que permitem um poder de carregamento semelhante aos das baterias de lítio, o que reduz os tempos de espera. Eles também permitem uma descarga de alta tensão, o que significa que é possível manter benefícios de uma bateria de lítio e, potencialmente, graças à sua maior leveza, podem atingir reter mais energia do que estes.
Ao eliminar os dendritos e, portanto, os problemas de curto-circuito, a segurança da bateria contra incêndio e explosão também aumenta. Além disso, as baterias de íon sódio oferecem outros benefícios cruciais para fabricantes e proprietários de veículos elétricos como a sustentabilidade na obtenção de matérias-primas e sua acessibilidade, o que reduz os custos de produção e, portanto, o preço de venda dos veículos.