{"id":140015,"date":"2021-01-17T12:29:59","date_gmt":"2021-01-17T15:29:59","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=140015"},"modified":"2021-01-17T12:29:59","modified_gmt":"2021-01-17T15:29:59","slug":"bateria-com-agua-do-mar-pode-revolucionar-armazenamento-de-energia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/bateria-com-agua-do-mar-pode-revolucionar-armazenamento-de-energia\/","title":{"rendered":"Bateria com \u00e1gua do mar pode revolucionar armazenamento de energia"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Pesquisadores desenvolveram um novo componente para\u00a0baterias<\/a>\u00a0que pode revolucionar a maneira como os dispositivos de armazenamento de energia s\u00e3o projetados e fabricados.<\/p>\n

A liga \u00e0 base de zinco e mangan\u00eas permite substituir os solventes comumente usados como eletr\u00f3litos nas baterias por algo muito mais seguro e barato, al\u00e9m de abundante: \u00c1gua do mar.<\/p>\n

Embora as\u00a0baterias de estado s\u00f3lido<\/a>\u00a0sejam as mais promissoras para substituir as baterias de aparelhos port\u00e1teis, h\u00e1 demandas por formas de armazenamento de energia de grande porte, onde um eletr\u00f3lito l\u00edquido n\u00e3o representa problemas.<\/p>\n

Por exemplo, a\u00a0energia renov\u00e1vel<\/a>\u00a0– como\u00a0e\u00f3lica<\/a>\u00a0e\u00a0solar<\/a>\u00a0– pode ser guardada na forma de energia qu\u00edmica, em tanques que podem ser ampliados conforme a necessidade; posteriormente, rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas adequadas convertem o composto de volta na energia el\u00e9trica necess\u00e1ria para alimentar ve\u00edculos, celulares, laptops e muitos outros dispositivos e m\u00e1quinas, sem as restri\u00e7\u00f5es de intermit\u00eancia dos ventos e do Sol.<\/p>\n

Positivo, negativo e meio de transporte<\/strong><\/p>\n

Uma bateria consiste em dois terminais – o anodo (negativo) e o catodo (positivo), normalmente feitos de materiais diferentes – e um eletr\u00f3lito, um meio qu\u00edmico que permite o fluxo de carga el\u00e9trica – h\u00e1 tamb\u00e9m separadores adequados entre esses materiais.<\/p>\n

Nas conhecidas baterias de \u00edons de l\u00edtio, como seu nome sugere, uma carga el\u00e9trica \u00e9 transportada por meio de \u00edons de l\u00edtio conforme eles se movem atrav\u00e9s do eletr\u00f3lito, indo do anodo para o catodo durante o uso, e de volta durante a recarga.<\/p>\n

“Os eletr\u00f3litos nas baterias de \u00edons de l\u00edtio s\u00e3o normalmente dissolvidos em solventes org\u00e2nicos, que s\u00e3o inflam\u00e1veis e muitas vezes se decomp\u00f5em em altas tens\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o. Portanto, h\u00e1 obviamente preocupa\u00e7\u00f5es de seguran\u00e7a, incluindo o crescimento de dendritos de l\u00edtio na interface eletrodo-eletr\u00f3lito, que podem causar um curto entre os eletrodos,” explica o professor Zhenxing Feng, da Universidade Estadual do Oregon, nos EUA.<\/p>\n

\"Bateria<\/p>\n
Embora a \u00e1gua do mar chame a aten\u00e7\u00e3o, o segredo da inova\u00e7\u00e3o est\u00e1 em uma liga nanoestrutura de zinco e mangan\u00eas.
\n[Imagem:\u00a0Huajun Tian et al. – 10.1038\/s41467-020-20334-6]<\/span><\/div>\n<\/div>\n

Liga nanoestruturada mais \u00e1gua do mar<\/strong><\/p>\n

\u00c9 por isso que Feng e sua equipe est\u00e3o propondo uma solu\u00e7\u00e3o aquosa para a sua bateria, justificando que os eletr\u00f3litos aquosos s\u00e3o competitivos em termos de custos, ambientalmente benignos, permitem carregamento r\u00e1pido e suportam altas densidades de energia.<\/p>\n

A solu\u00e7\u00e3o consiste em uma liga nanoestruturada de zinco e mangan\u00eas, que forma uma esp\u00e9cie de cer\u00e2mica porosa.<\/p>\n

“O uso de zinco permite transferir duas vezes mais cargas [el\u00e9tricas] do que o l\u00edtio, melhorando assim a densidade de energia da bateria. O uso da liga com sua nanoestrutura especial n\u00e3o apenas suprime a forma\u00e7\u00e3o de dendritos, ao controlar a termodin\u00e2mica da rea\u00e7\u00e3o de superf\u00edcie e a cin\u00e9tica da rea\u00e7\u00e3o, mas tamb\u00e9m demonstra uma estabilidade superelevada ao longo de milhares de ciclos sob condi\u00e7\u00f5es eletroqu\u00edmicas severas.<\/p>\n

“N\u00f3s tamb\u00e9m testamos nossa bateria aquosa usando \u00e1gua do mar, em vez de \u00e1gua desionizada de alta pureza, como eletr\u00f3lito. Nosso trabalho demonstrou o potencial comercial para a fabrica\u00e7\u00e3o em larga escala dessas baterias,” finalizou Feng.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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