As baterias de zinco aquoso (AZBs, na sigla em inglês) surgiram como uma das alternativas à tecnologia de bateria de íon de lítio que agora domina o mercado de armazenamento de energia renovável e estacionária. No entanto, o desenvolvimento da tecnologia enfrenta grandes desafios devido à corrosão química, que limita severamente a capacidade dessas baterias serem recarregadas.
Os benefícios da química AZB são atribuídos ao ânodo de metal de zinco de alta densidade energética e aos eletrólitos de solução salina aquosa. Mas sua incompatibilidade, que resulta na corrosão química do ânodo, reduz efetivamente a vida útil do ciclo da célula da bateria.
Um grupo de pesquisadores da Escola de Engenharia Química da UNSW afirma ter desenvolvido uma solução que aborda o problema da corrosão, melhorando a vida útil da bateria de cinco a 20 vezes, equivalente a aumentar a vida útil de alguns meses para mais de três anos.
Os pesquisadores Yuan Shang, Dr. Priyank Kumar e Dr. Dipan Kundu afirmam ter passado três anos trabalhando na solução, que envolveu a adição de pequenas concentrações de compostos orgânicos ao eletrólito da bateria.
Os pesquisadores revelaram que a adição de uma concentração de 1% de 1,2 butanodiol ao eletrólito resolve a questão da corrosão e reduz efetivamente os depósitos dendríticos de zinco que, de outra forma, causariam um curto-circuito na célula da bateria.
O resultado do trabalho, recentemente publicado na Advanced Materials, é uma melhoria de cinco a 20 vezes na vida útil do ciclo da bateria em condições adequadas para desenvolvimento além da escala laboratorial.
A equipe de pesquisa afirmou que a solução preserva a natureza aquosa do eletrólito, mantendo os benefícios de custo e segurança da tecnologia AZB, e os resultados se aproximam ao das concorrentes baterias de íon de lítio.
Kundu afirmou que a tecnologia AZB poderia fornecer “uma opção de armazenamento econômica e confiável para indústrias como mineração, construção e telecomunicações”.
A UNSW estimou que uma tecnologia totalmente desenvolvida custaria aos consumidores cerca de um terço a um quarto do preço dos sistemas de íon de lítio atuais.
“A tecnologia AZB pode ser implementada como sistemas de armazenamento de energia em várias escalas, desde unidades residenciais/comerciais de pequena escala e unidades de armazenamento comunitárias de médio porte até instalações de grande escala na rede”, disse Kundu.
A equipe da UNSW disse que continua trabalhando no desenvolvimento da tecnologia com o objetivo de criar protótipos de células de bateria e está buscando financiamento para desenvolver um empreendimento focado no desenvolvimento comercial.
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