A equipe de pesquisa do Centro de Inovação em Novas Energias (CINE) publicou, no Journal of Molecular Liquids, um estudo computacional que fornece bases teóricas para o desenvolvimento de novos eletrólitos para baterias de íon-sódio. O trabalho foi realizado em colaboração entre a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), a Universidade de São Paulo (USP) e a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), com a participação de pesquisadores da Universidade de Bonn, na Alemanha.

A pesquisa concentrou-se em simulações de dinâmica molecular de eletrólitos para baterias de íon-sódio, analisando sistemas baseados em líquidos iônicos próticos e apróticos. As baterias de íon-sódio armazenam energia por meio do movimento dos íons de sódio entre os eletrodos durante os processos de carga e descarga. Devido à abundância de sódio, essa tecnologia apresenta grande potencial para aplicações em armazenamento de energia solar e eólica.

Segundo Tuanan da Costa Lourenço, pesquisador de pós-doutorado do Instituto de Química de São Carlos e autor correspondente do artigo, “o principal objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto do aumento da concentração de sais de sódio em eletrólitos baseados em líquidos iônicos próticos e em seus análogos contendo líquidos iônicos apróticos.” A equipe utilizou simulações de dinâmica molecular e recursos computacionais da USP e da Universidade de Bonn para analisar os mecanismos de interação iônica nos eletrólitos.

Os resultados mostraram que o aumento da concentração de sais de sódio altera o arranjo espacial e a intensidade das interações entre os íons no líquido iônico. Lourenço acrescentou: “Além disso, observamos que, em altas concentrações de sal de sódio, a força de interação entre os íons de sódio e os ânions do eletrólito diminui, o que pode ser benéfico para o desempenho das baterias.” Essas descobertas em nível molecular apontam novas direções para otimizar as formulações de eletrólitos.

O estudo integra o projeto de Design Computacional de Materiais do Centro de Inovação em Novas Energias, coordenado pelo professor Juarez Lopes Ferreira da Silva. O projeto conta com colaboração internacional com o grupo de pesquisa da professora Barbara Kirchner, da Universidade de Bonn, visando o aperfeiçoamento contínuo dos métodos de modelagem de eletrólitos.