Baterias de prótons amigáveis ao planeta entram para a lista de alternativas ao íon-lítio

Pesquisadores da UNSW Sydney criaram com sucesso uma nova bateria orgânica de prótons. Em sua essência, a bateria se baseia em um composto orgânico recém-sintetizado conhecido como tetraamino-benzoquinona (TABQ). Os pesquisadores estão entusiasmados porque a bateria apresenta uma alternativa viável e sustentável ao padrão atual de lítio e oferece várias vantagens em relação à tecnologia mais antiga.

Uma melhoria fundamental que as baterias de prótons têm em relação às baterias de íons de lítio é que elas não dependem do lítio. O lítio é um recurso limitado e não está igualmente disponível em todo o mundo, o que muitas vezes leva a problemas de fornecimento e preocupações comerciais. Além disso, o lítio é perigoso quando mal manuseado e tem a reputação de ser difícil de reciclar. Em vez disso, a bateria de prótons usa TABQ, uma versão molecularmente modificada da tetracloro-benzoquinona ou TCBQ. O TCBQ já é conhecido e usado como material de eletrodo, mas não é eficiente o suficiente para realizar o que uma bateria faz, ou seja, armazenar energia química e convertê-la em energia elétrica. Felizmente para os pesquisadores, o TCBQ é o ponto de partida perfeito para o TABQ, pois tem uma estrutura muito mais adequada para reter prótons.

Como outras baterias, as baterias de prótons transformam energia química em energia elétrica por meio de um ânodo e um cátodo. Para essas baterias de prótons, o ânodo usado é o TABQ, devido à sua capacidade de reter prótons tão bem, e o cátodo é o TCBQ. Entre eles, os pesquisadores usaram água para facilitar a transferência de prótons. A água também é uma vantagem significativa em relação ao lítio porque a água não pega fogo facilmente, ao contrário do sal de lítio altamente inflamável encontrado nas baterias de íons de lítio. Além disso, a água ajuda efetivamente na perda e no ganho de elétrons entre os dois materiais, também conhecida como reação redox, que, em última análise, faz a bateria funcionar.

Os testes iniciais da bateria são promissores. Os pesquisadores testaram a bateria com sucesso por 3.500 ciclos de carga, e ela apresentou várias qualidades positivas. Ela tem alta capacidade e é densa em energia devido à capacidade e à afinidade da TABQ por prótons. Os prótons oferecem a vantagem de se moverem rapidamente, o que significa tempos de carregamento mais rápidos e uso de água, tornando a bateria muito mais segura do que a de íons de lítio. Embora a síntese do TABQ não seja barata no momento, ele garante que os fabricantes possam fabricar essa bateria com materiais orgânicos disponíveis em abundância. Espera-se que esses resultados empolgantes e promissores acelerem o desenvolvimento dessa tecnologia poderosa e ecologicamente correta.