Cientistas chineses criaram uma bateria de cálcio potencialmente não pior que o lítio

Cientistas chineses publicaram um artigo na revista Nature no qual falavam sobre o desenvolvimento de uma bateria de cálcio potencialmente melhor que as células de lítio tradicionais. O mais interessante das novas baterias de cálcio promete ser a possibilidade de serem produzidas na forma de fios finos com os quais será possível fazer tecido. Isso também abrirá caminho para novos dispositivos vestíveis e roupas inteligentes.

O fio branco é uma bateria tecida em tecido comum. Fonte da imagem: Universidade Fudan

Algum dia teremos que dizer adeus às baterias de lítio por uma razão simples: suas reservas na Terra são limitadas. Mas há milhares de vezes mais cálcio na Terra do que lítio. Mas esta não é a única razão pela qual precisamos procurar substitutos para baterias de lítio. As questões da operação segura das baterias de lítio também estão na agenda e ninguém as removeu. As baterias de cálcio são pura inocência nesse aspecto, na qual também é importante confiar.

Os cientistas há muito que analisam os compostos de cálcio como uma alternativa potencial ao lítio. As mais promissoras são as baterias de cálcio-oxigênio, que, no processo de entrega de corrente ao seu consumidor (durante a descarga), retiram oxigênio diretamente do ar. Isto obviamente eleva a produção química de tal elemento ao valor teórico máximo possível, porque o recurso interno da bateria é liberado da necessidade de armazenar este componente.

O problema da formação de lastro morto na forma de óxido de cálcio foi considerado uma desvantagem global das baterias de cálcio-oxigênio. Enquanto a descarga continuar – o eletrodo contendo cálcio interage com o oxigênio atmosférico e isso leva à liberação de elétrons com a formação de óxido de cálcio que a acompanha – está tudo bem. Mas não houve reação reversa para converter o óxido de cálcio em cálcio puro com a liberação de oxigênio à temperatura ambiente. Isso significa que essa bateria não pode ser carregada de maneira simples. A reação só foi possível com aquecimento significativo, o que é simplesmente impossível em condições domésticas.

O mérito dos cientistas da Universidade Fudan é que eles desenvolveram um eletrólito líquido adequado e uma reação de “dois elétrons” que, à temperatura ambiente, restaura o eletrodo durante o carregamento de uma bateria de cálcio-oxigênio. A bateria experimental de cálcio-oxigênio ainda não pode ostentar uma capacidade de armazenamento de energia comparável às baterias de lítio, mas acabou sendo capaz de suportar 700 ciclos de carga e descarga, o que diz muito. Melhorias adicionais no desenvolvimento prometem torná-lo comparável às baterias de lítio com outros benefícios – desde baixo custo até disponibilidade em massa.

Separadamente, baterias promissoras foram transformadas em fibra e tecidas em tecido de vestuário num tear comercial normal. Isto mostrou claramente que as baterias de cálcio-oxigénio podem tornar-se elementos de energia para as próximas gerações de produtos eletrónicos, tanto utilizáveis ​​no corpo como incorporadas nas roupas.