Uma equipe de pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu uma nova bateria de armazenamento de energia eletroquímica aquosa que eles acreditam que pode abrir caminho para o armazenamento de energia em escala de rede. Em seu artigo publicado na revista Nature Energy , o grupo descreve como eles construíram sua nova bateria e como ela funcionou quando testada. Lauren Marbella com a Columbia University publicou um artigo News and Views sobre o trabalho realizado pela equipe na mesma edição do jornal.

Os pesquisadores estão explorando o uso de fontes de energia renováveis ​​em grandes edifícios - Marbella afirma que eles contribuem com até 30 por cento das emissões mundiais de gases de efeito estufa. Embora seja possível que eles possam simplesmente usar eletricidade gerada em um local remoto, seria mais econômico gerar sua própria energia e armazená-la no local em baterias. O problema com essa abordagem é que as baterias convencionais são altamente inflamáveis. Neste novo esforço, os pesquisadores desenvolveram um tipo de bateria capaz de armazenar energia de um recurso renovável (como um painel solar) sem risco de incêndio.

Para criar uma bateria menos inflamável, os pesquisadores estudaram a tecnologia modificada de íons de potássio com água como eletrólito. Eles acabaram usando um ânodo de diimida perilenotetracarboxílico e um cátodo "água em sal" azul da Prússia. O resultado foi uma bateria aquosa de íon de potássio com densidade de energia mais baixa do que a necessária para outras aplicações, mas que tem uma suscetibilidade muito menor a superaquecimento e fogo. No fim, eles produziram uma bateria de 1,3 volts, que eles observam que tem potencial de otimização para aumentar a tensão e, ao mesmo tempo, reduzir custos.

Os pesquisadores superaram vários desafios para tornar as baterias resistentes ao fogo, mantendo sua capacidade de armazenar eletricidade suficiente para serem úteis e práticas. Um desses problemas era a estabilidade limitada da água, e outro foi a necessidade de prevenir a degradação estrutural do cátodo devido ao movimento constante dos íons de potássio. Marbella observa que encontrar soluções para esses problemas exigiu ideias emprestadas da eletrônica orgânica, termodinâmica e ciência dos materiais.

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