EUA dão um passo importante rumo às baterias do futuro

EUA fizeram um passo importante rumo às baterias do futuro

Investigadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL), ligado ao Departamento de Energia dos EUA, desenvolveram um novo eletrólito polimérico que pode ajudar a ultrapassar um dos principais entraves das baterias de estado sólido: o movimento demasiado lento dos iões no interior do material.

Porque as baterias de estado sólido continuam a ser um desafio

Numa bateria de estado sólido, os iões têm de atravessar um eletrólito sólido. O problema é que muitos destes materiais ou são excessivamente frágeis, ou têm fraca capacidade de conduzir carga. O novo material polimérico do ORNL, por contraste, junta a elasticidade típica dos polímeros a uma condutividade iónica muito elevada. De acordo com a equipa, numa configuração específica, os iões conseguem deslocar-se milhares de milhões de vezes mais depressa do que a estrutura do material que os rodeia.

Eletrólito polimérico do ORNL: como os “bolsos iónicos” criam canais rápidos

O efeito assenta num ajuste fino da composição do polímero, baseado numa sal de lítio, e na adição de grupos moleculares especiais - iões bipolares. Estes geram, dentro do material, zonas de maior polaridade onde se formam pequenos “bolsos iónicos”. Quando a concentração é a adequada, esses bolsos ligam-se entre si e transformam-se em canais, permitindo que os iões atravessem o eletrólito rapidamente e com resistência mínima.

Próximos passos com supercomputadores e inteligência artificial

Os cientistas defendem que esta descoberta pode representar um avanço importante para baterias de estado sólido mais fiáveis. A seguir, a equipa tenciona analisar o funcionamento do polímero ao nível molecular com recurso a supercomputadores e a inteligência artificial.