De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe internacional de pesquisa, ao adicionar cálcio, magnésio ou estrôncio para modificar o oxicloreto de lantânio, aumentou a capacidade de migração de íons cloreto em materiais sólidos em até 10.000 vezes, estabelecendo as bases para o uso de baterias de íons cloreto à base de água do mar no armazenamento de energia renovável em escala de rede. O estudo, realizado em colaboração por pesquisadores da Suíça, Canadá e Estados Unidos, visa explorar rotas tecnológicas de armazenamento de energia além das baterias de íons de lítio.
Atualmente, as baterias de íons de lítio dominam o campo de armazenamento de energia, mas o lítio enfrenta desafios de aumento de demanda e oferta limitada. Ao contrário do lítio, os cloretos são recursos abundantes e podem ser obtidos diretamente da água do mar. Os pesquisadores acreditam que as baterias de íons cloreto poderão, no futuro, ser usadas para armazenar eletricidade gerada por turbinas eólicas e fazendas solares, fornecendo suporte para sistemas de armazenamento de energia em larga escala.
O principal obstáculo técnico enfrentado pelas baterias de íons cloreto é a baixa velocidade de movimento dos íons cloreto no eletrólito sólido. O tamanho relativamente grande dos íons cloreto dificulta sua passagem pelo eletrólito, limitando assim o desempenho de armazenamento de energia. A equipe de pesquisa, ao alterar a estrutura atômica do oxicloreto de lantânio, abriu caminhos mais convenientes para a migração de íons cloreto no material. Experimentos mostraram que a modificação com cálcio foi a mais significativa, aumentando a condutividade dos íons cloreto em até 10.000 vezes em comparação com o material não modificado.
Para entender como as mudanças estruturais melhoram o transporte iônico, a equipe de pesquisa utilizou a fonte de luz ultrabrilhante do Canadian Light Source (CLS) da Universidade de Saskatchewan para análise. Os resultados da análise mostraram que os elementos adicionados tornaram a estrutura cristalina mais flexível, permitindo que os íons cloreto se movessem mais livremente no eletrólito sólido.
O professor da ETH Zürich e chefe do Laboratório de Ciências de Baterias do Instituto Paul Scherrer, Sarbajit Banerjee, afirmou que o estudo não visa substituir completamente as baterias de íons de lítio, mas sim desenvolver outras soluções além das baterias de lítio para atender à enorme demanda futura do mundo por capacidade de armazenamento de energia na ordem de centenas de terawatts-hora.
Os pesquisadores enfatizaram que a tecnologia ainda está em estágio inicial. O estudo ainda não demonstrou uma bateria completa de íons cloreto, mas estabeleceu uma plataforma promissora de eletrólito para apoiar o desenvolvimento futuro de baterias. O estudante de doutorado participante do estudo, Jingxiang Cheng, afirmou que a equipe de pesquisa está explorando novas direções no campo de baterias, esperando usar esta plataforma para continuar construindo mais possibilidades. Banerjee destacou que o objetivo do projeto é estabelecer as bases para a pesquisa fundamental e tecnologias de baterias mais sustentáveis, permitindo que, no futuro, suportem o armazenamento de energia em larga escala.
Os pesquisadores agradeceram ao Canadian Light Source (CLS) e à sua linha de luz VLS-PGM pelo suporte técnico, cujo equipamento forneceu as medições necessárias para entender o comportamento dos materiais em nível atômico. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista ACS Applied Energy Materials.
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