Cientistas suecos aumentaram a capacidade das baterias de íon sódio

Cientistas da Chalmers Technical University (Suécia) usaram o grafeno para criar um novo tipo de ânodo para baterias de íon de sódio, tornando sua capacidade comparável às baterias de íon de lítio.

Fonte: spectrum.ieee.org

As baterias de íon de sódio não são usadas com muita frequência em dispositivos móveis, uma vez que as baterias de íon de lítio tradicionais oferecem densidade de energia 2 vezes maior – 285 kWh / kg. Cientistas da Chalmers Technical University descobriram que, com um novo tipo de eletrodo de grafeno, uma bateria de íon de sódio é capaz de demonstrar um desempenho semelhante: este material é capaz de conter o mesmo número de íons de sódio. As baterias de íon de sódio são mais estáveis ​​e econômicas – em veículos elétricos e eletrônicos, elas serão úteis, enquanto as baterias de íon de lítio podem ser perigosas se superaquecidas.

Para um carregamento rápido e uma grande capacidade da bateria, os íons devem entrar facilmente no material do ânodo. O cátodo de uma bateria de íon de sódio é feito de óxidos de sódio e um material à base de carbono é usado como ânodo. Pode ser carvão ativado, mas é caro e difícil de produzir. Seu análogo barato é o grafite; no entanto, os íons de sódio não podem se mover com eficiência entre as camadas de grafeno. Para superar esse problema, os cientistas criaram um novo material que consiste em camadas alternadas de grafeno e benzeno. A camada de benzeno aumenta a distância entre as camadas de grafeno, permitindo que os íons de sódio se movam livremente. Além disso, o benzeno pode formar uma forte ligação com os íons de sódio.

De acordo com os cálculos dos autores do projeto, a capacidade dessa bateria é comparável à de um íon-lítio: com grafite pura, a densidade de energia é 30 mA h / g, e com um novo material aumenta para mais de 330 mA h / g.