Os investigadores estão mais perto de desencadear uma revolução nas baterias ecológicas ao demonstrar que o ferro, em vez de cobalto e níquel, pode ser utilizado como material catódico nas baterias de iões.
Num novo estudo, publicado na Science Advances, os cientistas demonstraram que se pode usar ferro nas baterias de iões.
“Transformámos a reatividade do ferro metálico, o metal mais barato”, afirma o líder do estudo Xiulei Ji, em comunicado.
“O nosso elétrodo pode oferecer uma densidade de energia mais elevada do que os materiais de cátodo de última geração utilizados nos veículos elétricos. E uma vez que utilizamos ferro, o custo das nossas baterias é muito mais baixo”, acrescenta Ji.
Segundo a Ciencia Plus, o cátodo representa atualmente 50% do custo de fabrico de uma célula de bateria de iões de lítio. Para além do aspeto económico, os cátodos à base de ferro permitiriam uma maior segurança e sustentabilidade.
À medida que mais baterias de iões de lítio são fabricadas para eletrificar o setor dos transportes, a procura global de níquel e cobalto aumentou. Daqui a algumas décadas, a escassez prevista de níquel e cobalto irá travar a produção de baterias tal como é feita atualmente.
A densidade energética destes elementos já está a ser levada ao seu limite máximo, o que significa que o oxigénio libertado durante a sua carga pode levar as baterias a incendiar-se.
Além disso, o cobalto é altamente tóxico, podendo contaminar os ecossistemas e as fontes de água se for lixiviado dos aterros sanitários.
“O nosso cátodo à base de ferro não é limitado por escassez de recursos”, diz Ji, explicando que o ferro, além de ser o elemento mais comum na Terra, medido em massa, é o quarto elemento mais abundante na crosta terrestre.
“Só ficaremos sem ferro quando o Sol se transformar numa gigante vermelha”, conclui o investigador.
Ainda assim, é necessário melhorar a eficiência do armazenamento, pois nem toda a eletricidade introduzida na bateria durante o carregamento está disponível para utilização após a descarga.
Quando essas melhorias forem introduzidas, o resultado será uma bateria que funciona muito melhor do que as atualmente utilizadas, sendo mais barata e mais ecológica.