Pesquisadores da Universidade Tohoku, no Japão, avançaram na tecnologia de baterias recarregáveis de magnésio, desenvolvendo um novo protótipo capaz de operar em temperatura ambiente. Os resultados do estudo foram publicados na revista Communications Materials, marcando um passo importante rumo à aplicação prática da tecnologia de armazenamento baseada em magnésio. Este avanço oferece uma nova direção para o desenvolvimento de tecnologias de armazenamento sustentáveis.

O protótipo de bateria botão de magnésio utiliza um cátodo de óxido amorfo recentemente desenvolvido para alimentar um LED azul. Como acender o LED requer uma tensão superior a 2,5 volts, isso demonstra que a bateria consegue gerar tensão suficiente e fornecer energia para circuitos externos.

A escassez de recursos de lítio limita a expansão da produção de baterias de íons de lítio, enquanto o magnésio é abundante na crosta terrestre. O professor Tetsu Ippyo da Universidade Tohoku explicou: “O magnésio não se tornou um material principal para baterias porque sua reação é lenta e não funciona em temperatura ambiente. Imagine se a bateria do seu dispositivo só funcionasse em temperaturas extremas — basicamente seria inútil no dia a dia.”

A equipe de pesquisa resolveu o problema da difusão lenta de íons de magnésio em temperatura ambiente projetando um novo material de cátodo de óxido amorfo. O cátodo utiliza o processo de troca iônica entre lítio e magnésio para criar canais de difusão, permitindo que os íons de magnésio se movam mais livremente. Este design possibilita a inserção e extração reversível de íons de magnésio à temperatura ambiente, estabelecendo a base para a aplicação prática de baterias recarregáveis de magnésio.

Nos testes de desempenho, os pesquisadores construíram um protótipo completo da bateria para avaliação. O professor Ippyo afirmou: “Fabricamos um protótipo completo para testar o funcionamento da bateria e descobrimos que, mesmo após 200 ciclos, ela ainda libera energia suficiente. Isso é suficiente para alimentar continuamente um LED azul.” A bateria alcançou a descarga de tensão positiva pela primeira vez, distinguindo-se claramente de estudos anteriores.

Através de análises químicas rigorosas, a equipe confirmou que a capacidade da bateria provém do verdadeiro processo de inserção de íons de magnésio, e não de reações secundárias. Essa descoberta valida a viabilidade do cátodo de óxido em suportar baterias recarregáveis de magnésio em condições de temperatura e pressão ambiente, estabelecendo diretrizes de design de materiais para a próxima geração de tecnologia de armazenamento baseada em magnésio.

O progresso na tecnologia de baterias recarregáveis de magnésio abre novas possibilidades para o desenvolvimento de sistemas de armazenamento de energia seguros e sustentáveis. Com otimizações futuras, essa tecnologia tem potencial para se tornar um complemento importante no campo do armazenamento de energia.