Eletrólitos aquosos altamente concentrados, conhecidos como eletrólitos de água em sal, poderia ser uma alternativa aos solventes orgânicos usados ​​em baterias de automóveis e outros dispositivos eletroquímicos. Eles têm as vantagens da abundância, baixo custo e não tóxico, de acordo com o artigo de revisão "eletrólitos de água em sal para dispositivos de armazenamento de energia eletroquímica aquosa de alta tensão, "publicado no jornal Opinião atual em eletroquímica de Vitor Leite Martins e Roberto Manuel Torresi, ambos filiados ao Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP) no Brasil.

O estudo foi realizado no âmbito da investigação de pós-doutoramento de Martins orientada por Torresi e no âmbito do Projeto Temático "Otimização das propriedades físico-químicas de materiais nanoestruturados para aplicações em reconhecimento molecular, catálise e conversão / armazenamento de energia, “do qual Torresi é pesquisador principal. Ambos os projetos contam com o apoio da FAPESP.

"O termo 'eletrólitos de água em sal' refere-se a soluções que constituem uma concentração muito alta de sal em uma quantidade muito pequena de água. A quantidade de água é apenas suficiente para dissolver os íons para promover a solvatação. O sistema não contém água livre , ao contrário das soluções convencionais, “Torresi disse à Agência FAPESP.

Isso só é possível se a molécula de sal a ser dissolvida compreender um ânion grande e um cátion pequeno, Torresi explicou. Um exemplo é LiTFSI, ou seja, bis (trifluorometano sulfonil) imida de lítio (CF ₃ TÃO ₂ NLiSO ₂ CF ₃ ), enquanto NaCI, ou seja, cloreto de sódio ou sal de cozinha, não adianta, pois tem um ânion e um cátion de tamanhos semelhantes.

"Porque não há água livre nesta solução ultraconcentrada, a divisão eletrolítica da água em hidrogênio e oxigênio torna-se muito mais difícil, portanto, a estabilidade eletroquímica da solução é muito alta, apesar do sistema conter água, " ele disse.

Resumindo, esta inovadora proposta tecnológica baseada em alta concentração de sal na água oferece vantagens significativas em relação à tecnologia convencional que utiliza sal dissolvido em compostos orgânicos. No entanto, o uso tecnológico de eletrólitos de água no sal também apresenta desafios.

“A primeira é que a solução contém pouca água e é altamente higroscópica:ela tende a absorver a umidade do ar, e isso muda seu conteúdo de água. A segunda é que as soluções aquosas ultraconcentradas são altamente corrosivas, "Torresi disse.

A propensão de absorver a umidade ambiente é compartilhada com solventes orgânicos e é uma das razões pelas quais as baterias convencionais devem ser blindadas, mas a corrosividade é uma grande desvantagem:os solventes orgânicos usados ​​atualmente nas baterias de lítio não atacam os eletrodos, os únicos componentes metálicos, em uma extensão significativa.

Contudo, de acordo com Torresi, esta desvantagem não deve ser superestimada. "A corrosão foi um grande problema por décadas. Agora, sabemos como refinar os coletores atuais, e com algumas adaptações, não será difícil superar o problema da corrosão em uma futura bateria aquosa, " ele disse.