EUA dão um passo importante rumo às baterias do futuro

EUA deram um passo importante em direcção às baterias do futuro

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

O problema central das baterias de estado sólido

Nas baterias de estado sólido, os iões têm de atravessar um eletrólito sólido. No entanto, muitos destes eletrólitos acabam por ser demasiado frágeis ou, em alternativa, apresentam uma condução de carga insuficiente. O novo material polimérico desenvolvido na ORNL procura contornar esse dilema ao juntar a flexibilidade típica dos polímeros a uma condutividade iónica muito elevada. Segundo os cientistas, numa determinada configuração, os iões conseguem mover-se milhares de milhões de vezes mais depressa do que a estrutura circundante do próprio material.

Como o eletrólito polimérico da ORNL acelera o movimento dos iões

O efeito assenta numa afinação rigorosa da composição do polímero, baseada numa sal de lítio, e na introdução de grupos moleculares específicos - iões bipolares. Estes elementos criam, dentro do material, zonas de maior polaridade onde se formam pequenos “bolsos iónicos”. Quando a concentração é a adequada, esses bolsos passam a interligar-se e dão origem a canais, permitindo que os iões atravessem o eletrólito rapidamente e com resistência mínima.

Análise do mecanismo com supercomputadores e inteligência artificial

A equipa considera que esta descoberta poderá ser um passo relevante para chegar a baterias de estado sólido mais fiáveis. A seguir, os investigadores pretendem analisar o mecanismo de funcionamento do polímero ao nível molecular, recorrendo a supercomputadores e a inteligência artificial.