Carregar rápido faz bem: baterias de zinco surpreendem cientistas

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Pesquisadores da Georgia Tech descobriram que, ao contrário do que acontece com baterias de íons de lítio, a recarga rápida pode melhorar o desempenho das baterias de íons de zinco. O achado, publicado na revista Nature Communications, desafia ideias antigas sobre durabilidade e abre novas perspectivas para sistemas de energia, segundo informações do portal electrek.

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O estudo foi liderado por Hailong Chen, professor associado na George W. Woodruff School of Mechanical Engineering, nos Estados Unidos. A equipe constatou que o carregamento acelerado não apenas evitou a degradação, mas também fortaleceu a estrutura das baterias, aumentando sua vida útil.

As baterias de zinco já vinham chamando a atenção por serem mais baratas e seguras que as de lítio. No entanto, sofriam com um problema sério: a formação de dendritos, estruturas metálicas em forma de agulha que podiam causar curtos-circuitos perigosos durante o uso.

Recarga rápida é eficiente contra os dendritos

A surpresa foi que a recarga rápida, em vez de intensificar a criação de dendritos, reduziu o problema. O zinco passou a se organizar em camadas, o que torna a bateria mais estável, consequentemente prolongando sua vida útil.

Pilhas coloridas enfileiradas — (Imagem: Reprodução/Cambridge University Press)

“Vai contra o pensamento convencional de que o carregamento rápido reduz a vida útil”, afirmou Chen. Segundo ele, o resultado amplia a compreensão sobre o funcionamento das baterias e pode redefinir seu design e aplicações em grande escala.

Apesar do avanço, ainda há desafios. O ânodo de zinco se mostrou estável com a nova técnica, mas o cátodo – o outro polo da bateria – precisa de melhorias para atingir a mesma resistência e eficiência. O grupo agora trabalha em misturas de zinco que possam tornar o sistema ainda mais robusto.

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Para chegar a esse resultado, os cientistas criaram uma ferramenta capaz de observar em tempo real como o zinco reage em diferentes velocidades de recarga. Esse método permitiu analisar várias amostras simultaneamente, acelerando a obtenção de dados e revelando padrões que poderiam passar despercebidos em estudos tradicionais.

Escalando o futuro da energia

A inovação tem potencial que vai além de dispositivos móveis. Chen destaca que baterias de íons de zinco podem ser usadas no armazenamento de energia solar residencial, em hospitais e até para estabilizar a rede elétrica. A promessa é oferecer energia de backup confiável e acessível em larga escala.

Conceito de cidade inteligente — Crédito: Golden Dayz/shutterstock

Com o aumento da demanda global por baterias e os altos custos do lítio, alternativas mais sustentáveis como o zinco ganham espaço. Segundo Chen, se os próximos passos forem bem-sucedidos, a tecnologia pode chegar ao mercado em até cinco anos.