Cientistas criam bateria de zinco e iodo que recarrega em apenas 3 minutos, suporta mais de 60 mil ciclos e usa polímero barato e biodegradável para tentar disputar espaço com o lítio no armazenamento de energia

Tecnologia desenvolvida na Austrália prende compostos de iodo dentro de uma estrutura molecular, mantém 150 mAh/g após dezenas de milhares de ciclos e agora avança para uma plataforma de prototipagem em parceria com a indústria

Uma equipe da Flinders University, na Austrália, desenvolveu uma bateria aquosa recarregável de zinco e iodo capaz de completar a carga em apenas 3 minutos e superar 60 mil ciclos de carga e descarga em condições específicas de teste. O sistema utiliza um polímero orgânico de baixo custo à base de ciclodextrina para enfrentar um dos principais problemas dessa química, conforme informações divulgadas pela própria universidade em 21 de agosto de 2026.

O resultado chama atenção sobretudo pela combinação entre velocidade e longevidade. No regime de carga de três minutos, os pesquisadores relatam capacidade de 150 mAh/g por mais de 60 mil ciclos. Já quando a carga leva sete minutos, o sistema opera entre 1,3 e 1,4 volt, entrega 200 mAh/g e mantém esse desempenho por 8 mil ciclos.

Entretanto, isso não significa que os cientistas tenham criado uma bateria pronta para substituir as células de íons de lítio de carros elétricos ou celulares. A pesquisa está em outra etapa: o grupo agora trabalha com a indústria para estabelecer uma plataforma de prototipagem voltada ao armazenamento de energia em larga escala.

Bateria carrega em 3 minutos e supera 60 mil ciclos

É o número que mais chama atenção no estudo.

Quando configurada para uma carga de apenas três minutos, a bateria mantém capacidade de 150 mAh/g por mais de 60 mil ciclos.

Para colocar isso em perspectiva matemática, 60 mil ciclos corresponderiam a mais de 164 anos caso fosse realizado exatamente um ciclo completo por dia.

Essa comparação serve apenas para visualizar a quantidade de ciclos obtida em laboratório. Ela não significa que a bateria tenha vida útil comprovada de 164 anos, já que envelhecimento por tempo, temperatura, condições de operação e outros fatores também influenciam a durabilidade real.

Além disso, os pesquisadores testaram outro regime.

Com carga completa em sete minutos, a bateria alcançou capacidade de 200 mAh/g durante 8 mil ciclos, operando entre 1,3 e 1,4 V.

Portanto, os testes mostram uma relação entre velocidade de carga, capacidade e quantidade de ciclos.

O problema estava no iodo se movimentando para onde não deveria

O iodo possui uma característica bastante interessante para baterias.

Segundo a Flinders University, o material apresenta potencial de armazenamento de energia em relação ao peso de aproximadamente 211 mAh/g.

Porém, existe um obstáculo.

Durante o funcionamento de baterias aquosas de zinco e iodo, espécies de iodo podem se deslocar internamente para regiões onde não deveriam estar.

Esse fenômeno, conhecido como polyiodide shuttling, prejudica o funcionamento e representa uma das barreiras para desenvolver baterias duráveis com essa química.

Foi justamente esse problema que os pesquisadores decidiram atacar.

E a solução escolhida veio de uma classe de moléculas encontrada em aplicações muito diferentes das baterias.

Material usado em alimentos e cosméticos vira uma espécie de “gaiola”

A nova bateria utiliza um polímero orgânico baseado em ciclodextrina.

As ciclodextrinas já aparecem em áreas como alimentos, produtos farmacêuticos e cosméticos. Porém, sua estrutura molecular oferece uma característica útil para a bateria.

Ela funciona como uma espécie de gaiola molecular.

Assim, o polímero consegue prender compostos de iodo e evitar que eles circulem livremente pelo sistema.

Em vez de deixar essas espécies químicas migrarem para regiões indesejadas, a estrutura ajuda a mantê-las no lugar.

Segundo o professor associado Zhongfan Jia, essa estratégia reduz o transporte indesejado de poliiodetos usando polímeros derivados de materiais baratos e biodegradáveis.

Consequentemente, o grupo conseguiu combinar cargas rápidas com elevada estabilidade de ciclagem.

A pesquisa mostra como mudanças na tecnologia de materiais podem alterar significativamente o desempenho de um sistema sem depender apenas de aumentar fisicamente o tamanho da bateria.

Alternativa mira armazenamento de energia em larga escala

A comparação com baterias de íons de lítio precisa ser feita com cuidado.

Os pesquisadores não afirmam que a nova bateria já substitui o lítio em todas as aplicações.

O foco mencionado por Jia está em armazenamento de energia em larga escala.

Isso pode envolver, por exemplo, sistemas estacionários, nos quais características como segurança, disponibilidade de matéria-prima, custo e vida útil podem ter pesos diferentes daqueles encontrados em um smartphone ou automóvel.

Além disso, a bateria desenvolvida pela equipe é aquosa.

Ou seja, utiliza um eletrólito baseado em água.

A universidade apresenta essa química como uma alternativa potencialmente mais segura e sustentável às populares baterias de íons de lítio para determinadas aplicações.

Ainda assim, transformar resultados de laboratório em um produto industrial exige outras etapas.

E os pesquisadores já começaram a trabalhar justamente nessa direção.

Cientistas agora trabalham com a indústria para criar protótipos

A pesquisa não termina nos mais de 60 mil ciclos.

Segundo Jia, o grupo da Flinders University está trabalhando com a indústria para estabelecer uma plataforma de prototipagem para esse sistema alternativo de baterias.

Esse ponto é importante.

Um protótipo industrial precisa responder perguntas que vão além do desempenho de materiais em experimentos controlados.

Entre elas estão escalabilidade, fabricação, custo final, segurança em sistemas maiores e repetibilidade.

Por isso, ainda seria precipitado afirmar que a tecnologia está pronta para comercialização em massa.

Por outro lado, a transição para prototipagem indica que os pesquisadores querem verificar se o desempenho pode avançar além do ambiente acadêmico.

Outras áreas também estão colocando novas soluções à prova antes de ampliar operações, embora em contextos completamente diferentes.

Austrália gera 3.300 toneladas de resíduos de baterias de lítio por ano

O estudo também aparece em um momento no qual o descarte das baterias existentes cresce.

A Austrália produz atualmente cerca de 3.300 toneladas de resíduos de baterias de íons de lítio por ano, segundo os dados citados pela universidade.

Porém, a projeção para 2036 é muito maior.

O volume poderá superar 136 mil toneladas anuais.

Se essa estimativa se confirmar, será um aumento superior a 40 vezes em relação ao volume atual citado.

Além disso, a demanda crescente por baterias de lítio para veículos elétricos e aparelhos eletrônicos pressiona cadeias de fornecimento, preços de matérias-primas e sistemas de reciclagem.

Nesse cenário, pesquisadores procuram químicas alternativas para aplicações nas quais o lítio não seja necessariamente a única opção.

Zinco dá à Austrália uma vantagem pouco comum

A matéria-prima da nova bateria também possui importância estratégica.

O sistema utiliza zinco metálico, descrito pelos pesquisadores como relativamente barato e amplamente disponível.

E a Austrália possui uma posição privilegiada nesse recurso.

Segundo a Flinders University, o país concentra entre 20% e 28% das reservas conhecidas de zinco do planeta, consideradas as maiores do mundo.

Além disso, a Austrália já está entre os grandes produtores e exportadores globais.

Para Shangxu Jiang, doutorando e primeiro coautor do trabalho, aproveitar essa disponibilidade para sistemas mais seguros de armazenamento pode ter importância para a fabricação de tecnologias energéticas no país.

Portanto, a pesquisa conecta dois pontos: uma nova química de bateria e uma matéria-prima que o próprio país possui em grande escala.

Essa combinação pode ganhar relevância caso a tecnologia consiga avançar para sistemas comercialmente viáveis.

Pesquisa publicada na Angewandte Chemie detalha a nova abordagem

Os resultados não aparecem apenas em um comunicado institucional.

O trabalho científico foi publicado na Angewandte Chemie International Edition, periódico internacional da área de química.

O artigo recebeu o título Caging polyhalide anions in polycyclodextrin for long-lasting aqueous zinc-iodine batteries.

Entre os autores estão Shangxu Jiang, Zhipeng Pei, Yanlin Shi, Kai Zhang, Justin M Chalker, Sara J Fraser-Miller, Michelle L Coote e Zhongfan Jia.

Além dos experimentos, o projeto contou com modelagem computacional.

Zhipeng Pei trabalhou com a professora Michelle Coote nessa parte da pesquisa. Assim, a equipe combinou química experimental e simulações para desenvolver e analisar o sistema.

O projeto também recebeu financiamento de diferentes bolsas do Australian Research Council (ARC) e apoio de estruturas de pesquisa e computação australianas.

60 mil ciclos impressionam, mas ainda não significam bateria comercial

Esse é o cuidado mais importante ao interpretar a pesquisa.

A equipe demonstrou mais de 60 mil ciclos no regime de carga de três minutos e 8 mil ciclos no regime de sete minutos.

São resultados laboratoriais relevantes.

Porém, a própria informação de que o grupo ainda trabalha na criação de uma plataforma de prototipagem mostra que há uma distância entre o experimento e uma bateria comercial produzida em massa.

Além disso, comparar baterias apenas pelo número de ciclos seria insuficiente.

Energia por massa, energia por volume, potência, tensão, segurança, custo, temperatura operacional, velocidade de carga, degradação e escala de fabricação também importam.

Por isso, a pesquisa não decreta o “fim do lítio”.

Ela mostra algo mais específico: uma bateria aquosa de zinco e iodo conseguiu combinar carga muito rápida e estabilidade de ciclagem elevada em laboratório.

Enquanto diferentes setores apostam em novos equipamentos para reduzir consumo ou ampliar eficiência, o armazenamento energético enfrenta sua própria disputa por materiais, custos e durabilidade.

De 3 minutos a mais de 60 mil ciclos, próximo desafio é sair do laboratório

A sequência resume o avanço.

Os pesquisadores começaram com um problema conhecido das baterias de zinco e iodo: o deslocamento indesejado de espécies de iodo.

Depois, utilizaram um polímero de ciclodextrina como uma gaiola molecular.

Com isso, conseguiram uma configuração que carrega em 3 minutos, mantém 150 mAh/g e ultrapassa 60 mil ciclos.

Em outro regime, uma carga de 7 minutos entrega 200 mAh/g por 8 mil ciclos.

Agora, entretanto, começa outra fase.

O grupo trabalha com a indústria para criar uma plataforma de prototipagem e avaliar o potencial dessa química como alternativa para armazenamento de energia em grande escala.

Portanto, o número de 60 mil ciclos já existe no estudo. A bateria comercial capaz de reproduzir esse desempenho em escala, porém, ainda precisa percorrer o caminho entre laboratório, protótipo e eventual fabricação.

Se uma bateria mais barata e durável funcionasse bem para armazenamento estacionário, você consideraria mais importante ela carregar em poucos minutos ou suportar dezenas de milhares de ciclos?