Lítio-enxofre poderá ser alternativa às baterias de iões de lítio

Com o aumento significativo de carros eléctricos no horizonte, a indústria procura alternativas viáveis para as baterias de iões de lítio (Li-ion). A ideia é ter uma bateria mais potente e que consiga armazenar a energia por mais tempo.

As baterias de Lítio-enxofre (Li-S) têm sido apontadas como uma alternativa às de iões de lítio. São baterias de facto mais poderosas, guardam a energia por mais tempo mas têm vários problemas. Será que conseguirão substituir definitivamente as baterias de iões de lítio?

As baterias de Lítio-enxofre (Li-S) são uma alternativa que os especialistas tentam trazer definitivamente para o mercado das baterias. Estas são mais robustas e conseguem armazenar até quatro vezes mais energia por unidade de massa que as de iões de lítio. Contudo, as baterias Li-S não estão livres de problemas. Por exemplo, o enxofre no eléctrodo esgota-se depois de apenas alguns ciclos de carga-descarga, ou os polissulfetos podem passar através do cátodo e obstruir o electrólito.

Lítio-enxofre será o futuro das baterias?

Outro problemas que as baterias Li-S enfrentam é a dificuldade de garantir segurança de funcionamento quando sujeitas as altas temperaturas, isto devido ao baixo ponto de ebulição e de explosão. Agora, investigadores da Universidade de Western Ontario, em colaboração com uma equipa da empresa Canadian Light Source, têm desenvolvido mais uma técnica de revestimento, relativamente nova, apelidada de deposição de camada molecular (MLD), que promete levar as baterias de Li-S a altas temperaturas mas de forma segura e duradoura.

Esta técnica é essencialmente uma adaptação da deposição convencional de películas atómicas (ALD), técnicas utilizadas para depositar películas finas de óxido inorgânico. O MLD afasta-se da técnica antecessora porque permite incorporar componentes orgânicos nas películas, tornando possível a criação de películas híbridas finas orgânico-inorgânico. O MLD é uma técnica que se mostra a si mesma adequada para utilização em sistemas de armazenamento de energias aplicáveis. Esta técnica fornece um elevado nível de controlo sobre a espessura da película e da composição química dos materiais alvo a uma escala molecular.

A investigação está descrita no jornal Nano Letters e refere que os investigadores canadianos foram capazes de fabricar baterias Li-S seguras que suportam altas temperaturas em eléctrodos de carbono-enxofre universais usando um revestimento alucone MLD.

Demonstramos que o revestimento alucone MLD oferece uma abordagem segura e versátil para baterias de lítio-enxofre a temperaturas elevadas.

Referiu Andy Xueliang Sun, que lidera a equipa de investigadores na University of Western Ontario, num press release.

Nos testes, os investigadores demonstraram que os eléctrodos revestidos a alucone MLD de carbono-enxofre permaneceram estáveis e até mostraram melhor desempenho em temperaturas até 55ºC. Os investigadores esperam que estes valroes de desempenho possam prolongar significativamente a vida útil da bateria de alta temperatura Li-S.

Assim sendo está à vista a maior autonomia das baterias dos carros eléctricos assim como tudo o que está a derivar para o mundo da electricidade, onde hoje quem reina são as baterias de iões de lítio... mas o futuro poderá já em breve mudar esta tecnologia.

Há várias outras empresas a trabalhar nesta tecnologia. A empresa nipónica Sony referiu num relatório que deverá ter este tipo de baterias pronta para serem comercializadas para 2020. Há um mercado gigante à espera de menos tempo de carga, menos espaço ocupado e mais poder energético.