Uma equipe de pesquisadores da China, Alemanha e Estados Unidos desenvolveu uma maneira de tornar as baterias de zinco recarregáveis.
Com informações de Techxplore.
Em artigo publicado na revista Science , um grupo de pesquisadores descreve como, usando um eletrólito não alcalino, eles criaram uma bateria que poderia operar usando um processo de peróxido de zinco-oxigênio-zinco de dois elétrons que é muito mais reversível do que os designs convencionais.
O tipo mais comum de baterias são as conhecidas baterias alcalinas – elas são usadas para alimentar brinquedos, caixas de som e uma série de outros produtos de consumo. Essas baterias são baseadas em zinco, que tem funcionado bem – o zinco é muito barato e pode ser usado para fazer um dos eletrodos de baterias simples. O outro eletrodo é feito usando ar. Esse projeto permitiu a produção em massa de baterias à base de zinco, que, além de leves, também podem ser fabricadas em diversos tamanhos. A desvantagem dessas baterias é que elas acabam em aterros sanitários – uma solução insustentável para armazenamento de energia. Nesse novo esforço, os pesquisadores descobriram uma maneira de criar baterias recarregáveis à base de zinco.
Crédito: WWU – MEET (Judith Kraft)
As baterias convencionais são feitas com um eletrólito alcalino – envolvem uma redução de quatro elétrons do oxigênio para a água, o que, observam os pesquisadores, é um exercício lento. Para criar um novo tipo de bateria à base de zinco , os pesquisadores descobriram que, ao escolher o eletrólito não alcalino certo, eles poderiam fazer uma bateria usando uma interação de dois elétrons de zinco-oxigênio-peróxido de zinco – uma que era muito mais reversível do que a convencional baterias. Eles também tornaram o eletrólito hidrofóbico. Isso evitou que a água se aproximasse da superfície do cátodo, o que impediu a redução – e isso, por sua vez, retardou a criação de estruturas pontiagudas que podem causar curto nas baterias convencionais. Os testes do novo design mostraram que ele é capaz de manter a carga mesmo após rodar por 1.600 horas.
Os pesquisadores reconhecem que ainda têm alguns problemas a serem superados, como a evaporação da água. Além disso, estruturas pontiagudas eventualmente se formaram com o tempo. Também havia um problema com a taxa de carga – um ciclo demorava aproximadamente 20 horas. Eles planejam testar opções para resolver esses problemas, como usar um catalisador que ajuda na formação de peróxido para melhorar a taxa de carga.
