Um material barato e abundante como o sal tem muito a oferecer ao mundo da ciência, e uma área em que pode ser uma virada de jogo é a química da bateria. Usar sal pode nos ajudar a evitar muitos dos custos e complicações de encontrar lítio mais escasso, e o CATL da China espera liderar o caminho com sua primeira bateria comercial de íon de sódio.
Semelhante às baterias de lítio que alimentam smartphones, laptops e grande parte do mundo moderno, as baterias de sódio também movem íons entre dois eletrodos à medida que o dispositivo é carregado e descarregado. Mas os íons de sódio apresentam vários problemas que os íons de lítio não apresentam. Os íons são maiores e tendem a formar impurezas que encurtam a vida útil da bateria. Além disso, eles não oferecem densidades de energia próximas às do lítio testado e comprovado.
Recentemente, pesquisadores propuseram várias soluções promissoras para esses problemas. Alguns usaram sal extra para fazer as baterias durarem mais, alguns usaram camadas finas de cobre para melhorar seu desempenho e outros conseguiram embalar a alta densidade de energia no formato 18650 padrão da indústria.
CATL diz que seus pesquisadores superaram esses problemas com baterias de íon de sódio, usando um material de carbono duro e poroso para o ânodo e reestruturando outro material, chamado Prussian White, para reorganizar os elétrons. Eles formam os componentes principais da primeira bateria comercial de íon de sódio da empresa com desempenho impressionante.
Alega-se que tem uma densidade de energia de até 160 Wh / kg, que está longe da densidade oferecida pelas baterias de lítio de até 285 Wh / kg, mas não há nada parecido no mundo das baterias de sódio. Ele também pode ser carregado até 80% da capacidade em 15 minutos em temperatura ambiente e mantido a 90% da capacidade a -20 ° C.
A CATL diz que sua nova bateria de sódio é adequada para veículos elétricos, especialmente em regiões mais frias. É preciso dizer que a densidade de energia das baterias de lítio é um dos fatores limitantes para o transporte elétrico, principalmente quando se trata de aviação, e a densidade de 160 Wh / kg não resolverá esse problema. No entanto, pode haver aplicações de nicho em algumas áreas de transporte para uma solução de bateria muito mais barata, mas a CATL também encontrou uma maneira de resolver esse problema de densidade.
Junto com a bateria de sódio, a empresa lançou uma solução combo que chama de bateria AB. Ele incorpora células de íon de sódio e de íon de lítio em um sistema com um algoritmo especialmente desenvolvido que controla o fluxo de energia para compensar a densidade mais baixa do componente de íon de sódio e otimizar seu desempenho.
A empresa diz que a bateria também pode ser adaptada para uso em armazenamento de energia em maior escala, colocando-a entre várias outras empresas fabricantes de baterias de sódio comerciais para esse fim. A CATL, empresa de baterias Tesla, afirma que planeja estabelecer uma cadeia de produção para implantar sua bateria de sódio em 2023.
Fonte: CATL
2021-07-30 16:42:53
Autor: Vitalii Babkin