Apesar de todas as suas desvantagens, os benefícios do uso de baterias de íon-lítio são óbvios. Para o espaço, sua excepcional densidade de energia por unidade de massa é suficiente. No entanto, as condições de operação das baterias de lítio na Terra e em microgravidade são diferentes — a ausência de peso degrada o desempenho da bateria. Em que medida? Os chineses começaram a abordar essa questão enviando um verdadeiro especialista para a órbita — um professor titular!
Fonte da imagem: SCMP
Em novembro de 2025, Zhang Hongzhang, de 39 anos, professor do Instituto de Física Química de Dalian, chegou à estação espacial chinesa de Tiangong como parte da tripulação da Shenzhou-21. Ele se tornou o segundo civil na história do programa espacial chinês a ser enviado ao espaço. O único civil anterior a voar para o espaço foi Gui Haichao, professor de ciências aeroespaciais da Universidade Beihang, em 2023.
O professor Hongzhang é responsável por uma série de experimentos a bordo da estação, com o objetivo de estudar os efeitos da microgravidade em processos dentro de baterias de íon-lítio. O principal objetivo do projeto é isolar e analisar fenômenos físico-químicos difíceis de isolar na Terra, como os efeitos simultâneos da gravidade e dos campos eletromagnéticos em eletrólitos.
Sob a gravidade terrestre, a convecção e os fluxos de eletrólito associados ocorrem dentro da bateria, particularmente no eletrólito. Em microgravidade, isso é praticamente inexistente, levando à estagnação e à desaceleração do fluxo iônico, o que degrada o desempenho da bateria. As condições de microgravidade nos permitem capturar esses processos em sua forma mais pura e identificar relações-chave que são impossíveis de observar em um laboratório terrestre.
Portanto, atenção especial é dada ao comportamento do eletrólito e ao mecanismo de transporte iônico. Na ausência de gravidade, o movimento dos íons é determinado exclusivamente pelo campo elétrico e pela difusão interna. Isso nos permite estudar a formação de limites de fase, a distribuição da densidade de carga e as características de crescimento e difusão.Degradação dos materiais dos eletrodos. Esses dados são importantes para a construção de modelos matemáticos corretos de baterias e para testar hipóteses teóricas sobre a cinética das reações eletroquímicas. Em última análise, isso nos permitirá criar baterias melhores para missões espaciais, o que levará a muitos avanços positivos na astronáutica.