Parceria Honda, Caltech e NASA faz importante descoberta para baterias

Cientistas do Instituto de Pesquisa da Honda, em colaboração com o Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e com o Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, desenvolveram uma nova química de baterias que permite o uso de materiais com uma maior densidade de energia e uma menor pegada ambiental comparativamente com a tecnologia das atuais baterias.

O estudo reporta uma nova abordagem no desenvolvimento de baterias de alta densidade de energia capazes de responder às crescentes necessidades de armazenamento, ultrapassando as atuais limitações de temperatura da tecnologia das baterias de iões de fluoreto (BIF) e demonstrando o funcionamento à temperatura ambiente das células de energia das BIF.

As BIF oferecem uma atrativa alternativa a outros tipos de baterias eletroquímicas de alta energia, tais como as baseadas em lítio ou em químicas de hidretos metálicos que são geralmente limitadas pelas propriedades dos seus elétrodos.

Devido ao baixo peso atómico do flúor, as baterias recarregáveis baseadas neste elemento poderão disponibilizar densidades até 10 vezes mais altas que os valores teóricos das tecnologias a iões de lítio. No entanto, nem tudo são rosas, e enquanto as BIF são consideradas sérias concorrentes para a "nova geração" de dispositivos de armazenamento de alta energia, são muito limitadas pelos seus requisitos de temperatura.

Atualmente, para produzir o condutor eletrolítico de flúor, as interações das baterias condutoras de iões de fluoreto em estado sólido precisam de operar a elevadas temperaturas (acima dos 150º C). Segundo o artigo, estas limitações no eletrólito têm representado um desafio significativo para atingir as baixas temperaturas de funcionamento das BIF.

Para resolver este problema, a equipa descobriu um método de criar uma célula eletroquímica de iões de fluoreto capaz de operar à temperatura ambiente, uma descoberta possível graças a um eletrólito condutor de flúor líquido quimicamente estável com uma alta condutividade iónica e uma ampla voltagem de funcionamento. Os cientistas desenvolveram o eletrólito usando sais de fluoreto de tetraalquilamónio seco dissolvidos num solvente de éter fluorado orgânico. Quando emparelhados com um cátodo compósito apresentando uma nano-estrutura de núcleo-casca de cobre, lantânio e flúor, foi demonstrado um ciclo eletroquímico reversível à temperatura ambiente.

A descoberta foi publicada pela equipa de cientistas e co-autores na revista "Science", estando disponível no artigo "Room-temperature cycling of metal fluoride electrodes".

Com esta descoberta, graças à natureza de maior capacidade destas baterias, no futuro, as BIF poderão vir a alimentar veículos e produtos de força.