"Armazenamento energético seguro e de baixo custo", afirma este professor da Universidade da Flórida sobre a bateria que desafia o lítio.

18/10/2026 22:00

Atualizado em

18/10/2026 22:00

Uma equipe do FAMU-FSU College of Engineering, a escola conjunta de engenharia da Florida A&M University e da Florida State University, apresentou uma bateria recarregável de íons de zinco à base de água que visa se destacar no armazenamento de energia em grande escala, bem como em sistemas domésticos.

O desenvolvimento, liderado pelo professor Petru Andrei e pelo doutorando Peng Wang, foi publicado na ACS Omega e se baseia em materiais de baixo custo e em um processo de montagem mais simples do que o habitual.

Desafio ao lítio

O avanço ocorre em um momento em que as baterias de íons de lítio continuam sendo o padrão da indústria, mas apresentam dois problemas persistentes: o risco de superaquecimento e sua inflamabilidade. A isso se soma seu impacto ambiental, fator que levou diversos grupos de pesquisa a explorar alternativas com maior segurança e menor impacto.

Nesse contexto, as baterias aquosas de íon de zinco, conhecidas como AZIBs, ganharam destaque por seu baixo custo e seu perfil mais ecologicamente sustentável, embora até agora sua expansão tenha sido limitada por restrições técnicas.

O dado que resume o alcance desse avanço é sua durabilidade: a bateria manteve sua capacidade após superar mais de 900 ciclos rápidos de carregamento e descarregamento, número que os pesquisadores apresentam como uma base sólida para considerar seu uso em residências, redes elétricas e sistemas de backup de grande escala.

A principal barreira tem sido o crescimento das dendríticas, formações metálicas minúsculas que surgem durante o carregamento e podem perfurar as barreiras internas da bateria, causar curtos-circuitos e levar a um falha prematura. A isso se somam a complexidade na fabricação e a falta de estabilidade a longo prazo, três obstáculos que limitaram sua transição do laboratório para aplicações industriais mais ambiciosas.

A proposta do grupo da Flórida busca resolver esse ponto fraco desde o projeto do próprio eletrólito. Em vez de recorrer a métodos convencionais, o sistema integra um hidrogel especializado com electrodeposição in situ de dióxido de manganês, de modo que um dos componentes críticos é formado dentro da própria célula durante a montagem e não como uma peça fabricada separadamente para depois ser inserida.

Segundo os pesquisadores, todo o processo é realizado em água e com um hidrogel não inflamável que ajuda a estabilizar a bateria e a impedir a formação de dendritos.

Aquele hidrogel é composto por álcool polivinílico e nanofibras de aramida derivadas do Kevlar, o material utilizado em coletes à prova de bala. A combinação gera uma rede flexível e resistente capaz de reter o eletrólito e atuar como barreira física contra o zinco que forma as dendrítas. O resultado, segundo os autores, é uma bateria que pode ser carregada e descarregada rapidamente, sem depender de solventes perigosos nem de secagens intensivas em termos de energia.

A diferença também está na fabricação. Enquanto o método tradicional exige misturar pós com solventes para criar uma pasta espessa, revestir chapas metálicas e submetê-las posteriormente a um secamento prolongado, a nova técnica elimina completamente essa fase de mistura do slurry. Isso reduz os equipamentos, os controles de qualidade e as etapas de produção, o que, segundo os pesquisadores, facilita sua integração em uma linha industrial.

Além do laboratório, o interesse pelo projeto reside em suas possíveis aplicações. Os autores destacam o armazenamento em escala de rede, essencial para absorver a geração proveniente de fontes como a solar e a eólica, mas também os sistemas de backup doméstico, a eletrônica flexível e os dispositivos médicos portáteis, áreas nas quais a inflamabilidade das baterias convencionais representa um risco adicional.

Andrei afirma que o futuro dessa tecnologia depende de um armazenamento seguro, de baixo custo e com ciclos longos, mesmo que isso signifique não oferecer a maior densidade energética do mercado.