Cientistas descobrem que baterias à base de água podem armazenar até 1.000 % a mais de energia e não causariam incêndios

As baterias à base de água podem ser a solução para a escassez de alguns metais

Devido à baixa disponibilidade dos metais utilizados na produção de baterias e à alta complexidade para extraí-los, os cientistas da Universidade A&M do Texas têm trabalhado num projeto incrível, com eletrodos de bateria sem metal e à base de água.

 As simulações feitas pelos investigadores mostram que a diferença na capacidade de armazenamento de energia, se comparada a baterias convencionais, é de até 1,000%. Além disso, com as baterias aquosas, o potencial de incêndio das baterias seria eliminado.

“No futuro, se a escassez de materiais for uma realidade, o custo das baterias de iões de lítio subirá muito. Se tivermos esta bateria como uma alternativa, podemos recorrer a esta química, onde o fornecimento é muito mais estável porque podemos fabricá-las nos Estados Unidos e os materiais para as fabricar estão aqui” afirma a pesquisadora Dra. Jodie Lutkenhaus.

Como funciona a bateria à base de água?

Conforme o artigo assinado pelos cientistas da Universidade A&M, publicado no jornal Nature Materials, as baterias à base de água, ou aquosas, consistem num cátodo (o eletrodo com carga negativa); um ânodo (o eletrodo com carga positiva); e um eletrólito, como as baterias tradicionais. Entretanto, na bateria à base de água, os cátodos e ânodos são polímeros que podem armazenar energia, e o eletrólito é água misturada com sais orgânicos.

O eletrólito transfere os iões – partículas portadoras de carga – para trás e para a frente entre o cátodo e o ânodo, e o eletrólito é também chave para o armazenamento de energia através das suas interações com o eletrodo. Os eletrodos, cujos “polímeros radicais não conjugados redox-ativos”, são ótimos candidatos para baterias à base de água devido à elevada tensão de descarga dos polímeros e à rápida cinética redox.

A ideia das baterias à base de água parece ótima, mas não é tão fácil de sair do papel

“[L]ittle é conhecido em relação ao mecanismo de armazenamento de energia destes polímeros num ambiente aquoso. A reação em si é complexa e difícil de resolver devido à transferência simultânea de eletrões, iões, e moléculas de água”, afirmam os cientistas da Universidade A&M do Texas.

Os pesquisadores fizeram também simulações e análises computacionais, e vão realizar mais experimentos para uma melhor compreensão das baterias à base de água. Dessa forma, espera-se que o projeto ainda leve um longo tempo para ser concluído.