Baterias de estado sólido devem revolucionar a indústria de tecnologia

As baterias de íons de lítio (Li-Ion) são uma das invenções mais importantes na história da tecnologia moderna, tanto que seus inventores receberam o Prêmio Nobel de Química no ano passado.

Baratas e com grande densidade energética (a relação entre seu volume e a quantidade de energia armazenada), é graças a elas que temos smartphones no bolso, notebooks que pesam menos de um quilo e funcionam por horas e carros elétricos com autonomia de centenas de quilômetros.

Mas as baterias de íons de lítion não são perfeitas: entre outros problemas elas podem vazar ou pegar fogo, causando sérios danos, e tem uma vida útil (medida em quantidade de recargas) limitada. Por isso, pesquisadores e empresas em todo o mundo estão tentando aperfeiçoar o “próximo passo” na tecnologia: baterias de estado sólido. E algumas delas já estão chegando ao mercado.

Uma bateria de íons de lítio tradicional, como a usada em smartphones, usa um líquido ou gel como eletrólito, meio que transporta os elétrons entre o ânodo e o cátodo. Em uma bateria de estado sólido, este eletrólito é substituído por um sólido.

Além do menor risco de incêndio, a mudança permite que o ânodo da bateria seja feito de lítio metálico, ao invés de grafite como é usado hoje em dia. Com isso, uma bateria de estado sólido pode armazenar até 60% mais energia que uma bateria convencional de mesmo volume.

O problema com a tecnologia é que baterias de estado sólido são caras: a produção mundial de lítio metálico é pequena, o que aumenta o preço da matéria-prima e limita a capacidade de produção.

“As eficiências de escala das baterias de estado sólido não foram desenvolvidas no mesmo nível que a tecnologia convencional de lítio”, diz Norio Nakajima, executivo da Murata, uma das empresas que comercializa a tecnologia.

Outra empresa que aposta nas baterias de estado sólido é a TDK, que produz 30 mil unidades por mês, e espera aumentar a capacidade de produção para 100 mil unidades por mês em breve. Do tamanho de um grão de arroz, elas são usadas em componentes para impressoras e medidores de consumo de energia.

A Murata desenvolveu uma bateria para uso em vestíveis como fones de ouvido que deve entrar em produção em larga escala ainda neste ano. Mas está de olho em um prêmio maior: “nosso objetivo final é substituir as atuais baterias de íons de lítio nos smartphones”, diz Nakajima.