Cientistas chineses da Universidade Donghua anunciaram um avanço nas baterias de zinco-ar. Elas são uma alternativa barata às baterias de lítio, mas apresentam diversos desafios tecnológicos ainda não resolvidos. Os pesquisadores chineses propuseram uma abordagem original para lidar com o principal deles: a baixa taxa de reações de redução e de liberação de oxigênio nos eletrodos. Para isso, utilizaram luz comum.
Fonte da imagem: eScience 2026
Tradicionalmente, um catalisador é usado para intensificar reações químicas, e bons catalisadores não são baratos. Normalmente, são metais preciosos, o que dificulta sua utilização na produção em massa de baterias. Cientistas chineses propuseram um catalisador na forma de um semicondutor — essencialmente um diodo — integrado aos eletrodos como inclusões em nanoescala. Esses “diodos” improvisados reagem de forma previsível à luz, reproduzindo elétrons e lacunas no material sob a influência de fótons, em lados opostos da junção p-n — tudo como esperado em engenharia elétrica.
O catalisador proposto pelos cientistas é um composto de nanofolhas de nitreto de carbono grafítico (g-C₃N₄) e uma rede condutora de nanofibras de carbono (CNF) contendo sítios ativos duplos de cobalto: nanopartículas de cobalto encapsuladas em nanotubos de carbono (Co@CNT) e sítios Co–N₄ (átomos individuais de cobalto ligados ao nitrogênio). Essa estrutura garante a separação espacial eficiente de elétrons e lacunas fotoinduzidos: sob a influência da luz, os elétrons migram para a estrutura de carbono e aceleram a reação de redução do oxigênio, enquanto as lacunas facilitam a reação de evolução do oxigênio.
Graças a essa “fotoamplificação” exclusiva, as baterias demonstraram um desempenho impressionante: a densidade de potência máxima atingiu 310 mW/cm² (comparável às melhores baterias de lítio comerciais), e os ciclos estáveis de carga e descarga duraram mais de 1.100 horas sem degradação perceptível.
As versões flexíveis das baterias mantiveram seu desempenho mesmo após repetidas recargas.As baterias fotossensíveis apresentam curvaturas (0°–180°–0°), fornecendo energia de até 96 mW/cm². A ausência de metais preciosos (como a platina) e o uso de materiais baratos (zinco, ar, carbono, cobalto) tornam essa tecnologia promissora e economicamente viável.
A aplicação mais interessante para baterias fotossensíveis seria em sistemas híbridos que combinam energia solar e armazenamento de energia. O uso dessas baterias em dispositivos eletrônicos vestíveis também é de grande interesse. Os seres humanos são naturalmente ativos na presença de luz, e as baterias fotossensíveis são ideais para esse propósito.