A revista Nature publicou neste mês um novo estudo feito pela Universidade de Ciência e Tecnologia da China que propõe um novo material para a produção de baterias de estado sólido. Trata-se do cloreto de zircônio e lítio (Li2ZrCl6). O estudo, liderado pelo professor Ma Cheng, afirma que a equipe de cientistas conseguiu reduzir o custo de material bruto para as baterias para US$ 1,38 por metro quadrado com uma grossura de 50 mícrons. Atualmente, o eletrólito de estado sólido mais barato para esse uso custa US$ 23,05 por metro quadrado, ou seja, quase 17 vezes mais caro.
“Os materiais brutos são em muitos níveis de magnitude mais baratos que aqueles dos eletrólitos sólidos de cloreto estado-da-arte [atuais], mas a conectividade altamente iônica (0,81 mS cm-1 em temperatura ambiente), a deformabilidade e a compatibilidade com catodos de classe 4V ainda são obtidas simultaneamente com o Li2ZrCl6. Além disso, o Li2ZrCl6 apresenta uma tolerância a umidade com nenhum sinal de absorção de líquido ou degradação de condutividade após a exposição a uma atmosfera com umidade relativa de 5%”, diz o estudo, que pode ser lido no site da Nature.
A linguagem é altamente técnica, mas a tradução é que este pode ser um salto gigantesco para o assunto das baterias de estado sólido no mundo. Essas baterias usam um eletrólito sólido em vez de uma solução eletrolítica líquida para regular o fluxo da corrente. Por causa disso, conseguem armazenar uma densidade energética bem maior.
Na prática, isso resolveria os principais problemas atuais das baterias, que são as cargas baixas e o alto tempo de reabastecimento. É possível projetar, com baterias de estado sólido, carros elétricos com autonomias muito maiores, VTOLs capazes de fazer longas jornadas, celulares que não precisam ficar carregando o tempo todo e muito mais. Já existem montadoras como Nio e Toyota com projetos de carros envolvendo baterias sólidas.
O maior problema até aqui, no entanto, são os materiais usados na produção dessas baterias, como lutécio e térbio, que são muito caros e impedem a produção em massa. É esse o cenário que o estudo da Nature muda, pois ele se baseia no zircônio, que é muito mais abundante na crosta terrestre.
Agora, a equipe irá trabalhar em aumentar a estabilidade da nova solução e aplicá-la na produção de baterias. A jornada ainda vai ser longa, mas este pode ser o começo da revolução das baterias sólidas.