Baterias de cálcio esfriam com novo eletrólito

out - 22
2019

Baterias de cálcio esfriam com novo eletrólito

Cientistas do Instituto de Tecnologia Karlsruhe, na Alemanha, desenvolveram uma nova classe de eletrólitos que, segundo eles, poderia trazer baterias de cálcio – atualmente apenas uma tecnologia de laboratório – um passo mais perto de ser uma realidade prática para armazenamento de energia.

Cientistas alemães alcançaram um grande avanço no desenvolvimento de baterias de cálcio, que eles afirmam que, com mais trabalho de laboratório, poderia eventualmente fornecer uma alternativa mais barata e ecológica à tecnologia de íons de lítio.

Um dos maiores problemas para a tecnologia superar, de acordo com cientistas que trabalham como parte do Centro de Armazenamento de Energia Eletroquímica Ulm & Karlsruhe (CELEST), é o desenvolvimento de um eletrólito adequado para permitir que esses dispositivos sejam carregados à temperatura ambiente.

Cientistas alemães alcançaram um grande avanço no desenvolvimento de baterias de cálcio, que eles afirmam que, com mais trabalho de laboratório, poderia eventualmente fornecer uma alternativa mais barata e ecológica à tecnologia de íons de lítio. Um dos maiores problemas para a tecnologia superar, de acordo com cientistas que trabalham como parte do Centro de Armazenamento de Energia Eletroquímica Ulm & Karlsruhe (CELEST), é o desenvolvimento de um eletrólito adequado para permitir que esses dispositivos sejam carregados à temperatura ambiente. “Faz apenas alguns anos que os eletrólitos experimentais e, portanto, existiam protótipos da bateria de cálcio”, disse Zhenyou Li, pós-doutorado em armazenamento de energia no Karlsruhe Institute of Technology. “Isso permite um processo de carregamento, mas apenas a temperaturas acima de 75 graus Celsius e ainda é propenso a reações colaterais indesejadas”.

O grupo CELEST apresentou uma solução no artigo Para eletrólitos estáveis ​​e eficientes para baterias de cálcio recarregáveis ​​à temperatura ambiente, publicado na Energy & Environmental Science.

Um primeiro passo

O artigo descreve uma nova classe de eletrólitos à base de sais orgânicos de cálcio que permitem o carregamento à temperatura ambiente. Segundo os pesquisadores, os eletrólitos também exibiram “propriedades eletroquímicas de última geração” em termos de estabilidade oxidativa, condutividade iônica e capacidade de ciclagem reversível a longo prazo.

Os pesquisadores observaram que ainda há muito mais trabalho a ser feito. “Os novos eletrólitos são um primeiro passo importante”, disse o diretor do CELEST, Maximilian Fichtner. “Ainda temos um longo caminho a percorrer antes que possamos chegar à bateria de cálcio comercializável”.

Espera-se que a demanda por baterias de lítio cresça exponencialmente e permaneçam preocupações quanto à segurança da tecnologia e à disponibilidade a médio e longo prazo de vários materiais essenciais à sua produção. Como resultado, tecnologias alternativas de armazenamento são uma área popular para pesquisa.

A última descoberta elevou as baterias de cálcio a uma lista de alternativas de lítio, que inclui supercapacitores, opções de íons de sódio e metais de lítio. Fichtner disse que o cálcio é um candidato particularmente forte, graças ao seu potencial para alto desempenho e disponibilidade. “O cálcio é o quinto elemento mais abundante na crosta terrestre”, disse o diretor do CELEST. “Ele está igualmente disponível na Terra e oferece o benefício de ser seguro, não tóxico e econômico.” Ele acrescentou que o cálcio pode absorver dois elétrons por átomo e fornecer uma voltagem semelhante ao lítio.

Fonte: PV Magazine

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