EUA deram um passo importante rumo às baterias do futuro

EUA deram um passo importante rumo às baterias do futuro

Pesquisadores do Oak Ridge National Laboratory (ORNL), ligado ao Departamento de Energia dos EUA, criaram um novo eletrólito polimérico que pode atacar um dos maiores entraves das baterias de estado sólido: a lentidão do deslocamento de íons dentro do material.

O gargalo das baterias de estado sólido

Em baterias de estado sólido, os íons precisam atravessar um eletrólito sólido. O problema é que muitos candidatos a esse papel acabam sendo frágeis demais ou não conduzem carga com eficiência. Segundo a equipe, o material polimérico desenvolvido na ORNL busca unir o melhor dos dois mundos: a maleabilidade típica dos polímeros com uma condutividade iónica muito elevada. Em uma configuração específica, afirmam os cientistas, os íons conseguem mover-se bilhões de vezes mais rápido do que a estrutura do próprio material ao redor.

Eletrólito polimérico da ORNL: sal de lítio e íons bipolares

O efeito depende de um ajuste fino na formulação do polímero: a base usa um sal de lítio e recebe a adição de grupos moleculares particulares - íons bipolares. Esses componentes criam, no interior do material, regiões de maior polaridade, onde se formam pequenos “bolsos iónicos”. Quando a concentração é a adequada, esses bolsos passam a ligar-se entre si, gerando canais pelos quais os íons podem atravessar o eletrólito rapidamente e com resistência mínima.

Próximos passos com supercomputadores e inteligência artificial

Para os autores, o achado pode representar um avanço relevante na direção de baterias de estado sólido mais fiáveis. A etapa seguinte do trabalho, conforme planeado pela equipa, é investigar o funcionamento do polímero a nível molecular, recorrendo a supercomputadores e a inteligência artificial.