Toyota cria bateria recarregável duas vezes mais eficiente

Magnésio e enxofre

Cientistas do Instituto de Pesquisas da Toyota, nos Estados Unidos, anunciaram a criação da primeira bateria recarregável contendo um anodo de magnésio e um catodo de enxofre.

Este é um objetivo longamente perseguido por todos os pesquisadores de baterias porque a combinação magnésio/enxofre é largamente mais eficiente do que as baterias de íons de lítio, as melhores atualmente disponíveis.

Além disso, essas baterias combinam alta capacidade de carga com um pequeno volume.

[Imagem: Kim et al./Nature]

Para comparação, os anodos das baterias de íons de lítio atuais são feitos de carbono, apresentando uma capacidade volumétrica de 777 mAh cm^-3. As alternativas atualmente pesquisadas incluem a fabricação de anodos de sódio, cálcio e magnésio, que apresentam densidades de 1.128, 2.073 e 3.832 mAh cm^-3, respectivamente.

Eletrólito

O magnésio metálico é um anodo ideal para uma bateria recarregável devido à sua elevada densidade energética por volume, além de ser um metal relativamente barato.

E o enxofre é um catodo ideal para um anodo de magnésio - juntos, os dois alcançam uma densidade de energia duas vezes maior do que as baterias de íons de lítio.

O grande problema é que a química tanto do magnésio como do enxofre são incompatíveis com praticamente todos os eletrólitos conhecidos, sobretudo os mais viáveis em termos técnicos e econômicos - esses eletrólitos são nucleofílicos, o que causa uma rápida degradação do catodo de enxofre.

É isto que os engenheiros da Toyota anunciaram ter descoberto: um eletrólito que funciona bem tanto com o magnésio quanto com o enxofre, um eletrólito não-nucleofílico, evitando a degradação do catodo.

Recarregamento e vida útil

Mas ainda é cedo para falar em um Toyota Prius com baterias duplamente eficientes.

Agora que conseguiram fazer a bateria recarregável de magnésio/enxofre funcionar, os engenheiros vão precisar otimizá-la: o tempo necessário para seu recarregamento ainda é longo.

Outro problema técnico envolve uma reação que causa a dissolução do catodo no eletrólito, retardando o processo de descarga e reduzindo a vida útil da bateria. [via Inovação Tecnológica]