Uma equipe de pesquisa da Universidade de Ciência de Tóquio, Japão, publicou recentemente um artigo de revisão na revista *Advanced Energy Materials*, comparando sistematicamente o comportamento interfacial de baterias de íons de sódio, baterias de íons de potássio e baterias de íons de lítio. O trabalho redefine os mecanismos funcionais da interface eletrodo-eletrólito, fornecendo uma referência teórica para o design de materiais de baterias de nova geração.
As baterias de íons de lítio atualmente dominam o campo de armazenamento de energia global, mas a distribuição geográfica desigual do lítio e seus custos de extração relativamente altos são desafios. Baterias de íons de sódio e de íons de potássio, devido à abundância de recursos e baixo custo, são vistas como alternativas promissoras. No entanto, as interfaces sólidas do eletrólito e as interfaces catodo-eletrólito formadas entre o eletrodo e o eletrólito apresentam comportamento complexo e estabilidade insuficiente nos sistemas sódio/potássio, resultando em vida útil cíclica limitada e restringindo sua aplicação em larga escala.
A equipe liderada pelo Professor Assistente Changhee Lee e pelo Professor Shinichi Komaba descobriu, através de estudos comparativos, que as camadas interfaciais em baterias de sódio/potássio não devem ser vistas como estruturas estáticas e completamente sólidas, mas sim como sistemas interfaciais dinâmicos e semi-sólidos. O papel do ligante na interface, a estabilidade do eletrólito, as características de transporte iônico e o comportamento de autodescarga precisam ser projetados de forma diferenciada com base nas propriedades intrínsecas do sistema de materiais. A pesquisa indica que o ajuste preciso das propriedades da interface – incluindo seleção de materiais, formulação do eletrólito e compatibilidade do ligante – pode melhorar significativamente a vida útil e a segurança da bateria.
Changhee Lee afirmou: "Queremos reconsiderar as suposições tradicionais sobre a interface ideal e fornecer princípios detalhados para seu design. As camadas SEI e CEI em baterias de íons de sódio e potássio devem ser entendidas de uma perspectiva diferente da das baterias de íons de lítio, com base em suas características fundamentais. Ao redefinir essas interfaces, podemos melhorar fundamentalmente sua estabilidade."
A equipe de pesquisa também focou no problema frequentemente negligenciado da autodescarga em baterias de sódio/potássio. Embora essas baterias operem em tensões mais baixas, a instabilidade do eletrólito e a baixa densidade de formação da interface catodo-eletrólito contribuem para taxas mais altas de autodescarga. Os pesquisadores acreditam que esclarecer os mecanismos químicos por trás da autodescarga é um pré-requisito crucial para melhorar a estabilidade de longo prazo das baterias e promover sua comercialização.
Este resultado pertence ao âmbito da pesquisa de materiais de armazenamento eletroquímico de próxima geração e engenharia de interfaces, envolvendo estratégias de controle interfacial para sistemas de baterias baseados em substituição de recursos, e pode ser classificado na área de intersecção entre materiais futuros e tecnologias avançadas de energia.
Mais informações: Autores: Changhee Lee et al., Título: «A Comparative Study of Interfacial Chemistry in Alkali Metal Ion Batteries and Overlooked Factors», Publicado em: *Advanced Energy Materials* (2026). Informação da revista: Advanced Energy Materials
