Foi desenvolvida uma nova bateria de sódio que pode ser carregada em segundos

Pesquisadores do Instituto de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) desenvolveram uma poderosa bateria híbrida de íons de sódio que pode ser carregada em segundos.

Acredita-se que o sódio seja quase 1.000 vezes mais abundante que o lítio. Portanto, o armazenamento de energia eletroquímica de íons de sódio é mais atraente do que o armazenamento de energia eletroquímica de íons de lítio tradicional.

Liderada pelo professor Jung Koo Kang, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, a equipe de pesquisa combinou materiais anódicos comumente usados em baterias com cátodos adequados para supercapacitores.

Essa combinação ajudou a bateria a alcançar alta capacidade e taxas de carga e descarga rápidas. O estudo mostra que a bateria pode ser uma alternativa viável às baterias de íons de lítio de próxima geração.

A combinação do novo ânodo e cátodo tornou possível criar um armazenamento de energia híbrido de íons de sódio de alto desempenho. Em termos de densidade de energia, é superior às baterias de íons de lítio disponíveis comercialmente.

Segundo os pesquisadores, o dispositivo demonstra as características de densidade de energia dos supercapacitores.

A bateria pode atender à crescente demanda por armazenamento de energia eletroquímica de baixo custo com alta densidade de energia para operação contínua em uma única carga e densidade de potência para carregamento rápido para uma ampla gama de aplicações, de dispositivos eletrônicos móveis a veículos elétricos e sistemas de rede elétrica em grande escala.

Os dispositivos de armazenamento de energia de íons de sódio atualmente existentes têm uma baixa capacidade de recarga. Isso ocorre porque eles têm uma baixa densidade de potência com uma densidade de energia relativamente alta. Atualmente, existem dois tipos de sistemas de armazenamento de energia de sódio disponíveis: baterias de íons de sódio (SIB) e capacitores de íons de sódio (SIC). Portanto, os pesquisadores se concentraram no armazenamento de energia híbrido de íons de sódio (SIHES).

O SIHES pode aproveitar os diferentes potenciais dos cátodos do tipo capacitor e dos ânodos do tipo bateria. Eles têm atraído muita atenção porque este sistema de armazenamento pode, em princípio, fornecer alta densidade de energia e densidade de potência de carregamento rápido.

De acordo com os pesquisadores, o SIHES pode atingir uma densidade de energia de 247 Wh/kg e uma densidade de potência de 34.748 Wh/kg. Ele espera uma aplicação mais ampla em vários dispositivos eletrônicos, incluindo veículos elétricos.

O estudo, em coautoria com os estudantes de doutorado do KAIST Jeong Hui Choi e Dong Won Kim, foi publicado na revista Energy Storage Materials.

Referências

Energy Storage Materials