Cientistas da Skoltech e da Universidade Estadual de Moscou identificaram processos e materiais que podem aproximar a comercialização de baterias de íon sódio – baterias capacitivas, seguras e baratas que não são piores que as baterias de íon lítio.
Com a participação de cientistas da Universidade de Ciência de Tóquio e da Universidade de Estrasburgo e com o apoio financeiro da Russian Science Foundation, um grupo de pesquisadores da Skoltech e da Universidade Estadual de Moscou identificou os processos subjacentes à operação de material ânodo para uma nova e promissora classe de fontes de corrente química – baterias de íon sódio. A pesquisa está publicada na revista Electrochimica Acta.
Atualmente, o principal problema das baterias de íon sódio está no ânodo. Atualmente, as baterias de íon de lítio usam grafite como ânodo, o que não é adequado para baterias de íon de sódio. Devido à incompatibilidade entre os tamanhos dos hexágonos de carbono da grafite e do cátion de sódio, não ocorre intercalação (saturação do ânodo). Os ânodos da bateria de sódio requerem um material diferente. Existe esse material e é eficaz, como confirmado por cientistas russos.
O grupo confirmou experimentalmente que um ânodo de “carbono duro” é capaz de armazenar uma quantidade de sódio comparável à grafite em uma bateria de lítio. O ânodo de “carbono sólido” criado por pesquisadores russos pode armazenar mais de 300 mAh / g, o que é comparável às capacidades das baterias convencionais de íons de lítio.
Ilustração Skoltech
Uma das teorias difundidas era que o “carbono sólido” armazena energia como um supercapacitor, o que limitava as capacidades desse material e as baterias de íons de sódio baseadas nele. Graças ao trabalho de cientistas russos, as propriedades de intercalação (armazenamento) dos ânodos dessa substância foram comprovadas de forma convincente, o que abre caminho para a comercialização da produção de baterias de íons de sódio. E esse é o caminho para baterias recarregáveis, que podem ser muito mais baratas que baterias de íon de lítio com desempenho comparável.