Uma maneira surpreendente de fazer baterias de água durarem 10 vezes mais, a um preço 'muito barato'

Pesquisadores na Arábia Saudita acabaram de anunciar uma descoberta interessante que ajuda a prolongar a vida útil das baterias de água, que são consideradas uma opção mais segura e sustentável do que as baterias de lítio, a um preço "muito barato".

As baterias de água agora são consideradas uma opção mais segura e sustentável do que as baterias de lítio - Foto: Heno Hwang

Uma equipe de cientistas da Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah, na Arábia Saudita (KAUST), descobriu o principal motivo pelo qual baterias aquosas — baterias que usam água como solvente — perdem rapidamente desempenho e vida útil: moléculas de "água livre" causam reações colaterais que danificam o ânodo.

E com apenas uma pequena quantidade de sais de sulfato baratos, como sulfato de zinco, a equipe superou esse problema de forma eficaz, fazendo com que a bateria durasse mais de 10 vezes mais.

De acordo com a equipe de pesquisa, "água livre" são moléculas de água que não estão fortemente ligadas a outros íons na bateria. Esse estado torna a água mais propensa a reagir com os componentes do eletrodo, causando perda de energia e corrosão do material.

Quando sais de sulfato são adicionados, os íons de sulfato agem como uma “cola molecular de água”, retendo a água mais firmemente na estrutura de ligação, reduzindo assim significativamente as reações colaterais prejudiciais.

“Esta descoberta mostra que a estrutura da água desempenha um papel fundamental na química da bateria, mas que antes era ignorada”, disse o professor Husam Alshareef, pesquisador principal e diretor do CREST Center for Renewable Energy and Storage Technologies na KAUST.

Embora a maioria dos experimentos tenha utilizado sulfato de zinco, resultados preliminares mostram que o efeito "hidrogel" dos íons sulfato também se aplica a muitos outros ânodos metálicos. Isso abre a possibilidade de desenvolver uma solução universal, simples e eficaz para aumentar a vida útil de toda a família de baterias aquosas.

"Os sais de sulfato são baratos, facilmente disponíveis e quimicamente estáveis, tornando nossa solução viável tanto científica quanto economicamente ", disse o pesquisador Yunpei Zhu, que conduziu a maioria dos experimentos.

Baterias aquosas são agora consideradas uma alternativa mais segura e sustentável às baterias de lítio para sistemas de armazenamento de energia renovável em larga escala, como o armazenamento de energia solar para a rede elétrica. A previsão é de que o mercado global de baterias aquosas ultrapasse US$ 10 bilhões até 2030.

A pesquisa foi publicada na revista Science Advances, com a participação dos professores Omar Mohammed, Omar Bakr, Xixiang Zhang e Mani Sarathy da KAUST.

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VNA

Fonte: https://tuoitre.vn/bat-ngo-cach-giup-pin-nuoc-ben-gap-10-lan-gia-re-beo-20250731095443709.htm