Pitada de sal pode aumentar a vida útil de baterias de alumínio

Atualmente, estima-se que 75% do armazenamento de energia no mundo dependa de baterias de íons de lítio (Li-ion), que utilizam um mineral caro e sujeito a grandes variações de preço. Além disso, essas baterias apresentam riscos de segurança devido ao uso de eletrólitos inflamáveis, que podem causar incêndios quando sobrecarregados. Como alternativa, pesquisadores vêm explorando as baterias de íons de alumínio (Al-ion), que utilizam um material mais abundante — o alumínio é o terceiro mineral mais comum na crosta terrestre e custa cerca de 25% do preço do lítio.

Diferentemente de outras abordagens que utilizam eletrólitos líquidos iônicos ou eletrólitos de polímero em gel, uma equipe de pesquisadores desenvolveu um eletrólito de estado sólido ao adicionar uma pequena quantidade de sal de fluoreto de alumínio inerte a um eletrólito líquido contendo íons de alumínio. Esse sal possui uma estrutura porosa que permite maior mobilidade dos íons, aumentando a condutividade do material e evitando vazamentos. Além disso, os pesquisadores revestiram os eletrodos com uma camada fina de material que impede a formação de cristais de alumínio, fator que comprometeria o desempenho da bateria ao longo do tempo.

Os testes demonstram que essa nova estrutura pode resultar em uma vida útil significativamente mais longa: a bateria manteve 99% de sua capacidade original após 10 mil ciclos de carga e descarga, enquanto uma bateria típica de íons de lítio retém apenas 80% de sua capacidade após 300 a 500 ciclos. Além da longevidade, o novo design também se mostrou mais seguro. O eletrólito de estado sólido impediu vazamentos, e a bateria continuou funcionando normalmente após testes de perfuração e exposição a temperaturas de até 200 ºC, sem expansão ou deformação excessiva.

Esse avanço pode transformar setores como o automotivo, a eletrônica de consumo e a segurança residencial. Além disso, baterias mais baratas e seguras podem impulsionar a adoção de fontes renováveis, como energia solar e eólica, ao fornecer uma solução eficiente para armazenar o excesso de eletricidade. Embora a nova estrutura da bateria seja considerada viável para produção em larga escala, os pesquisadores destacam que ainda é necessário melhorar sua densidade de energia antes que a tecnologia esteja pronta para aplicações comerciais.