A Nissan está investindo em cátodos baseados em telúrio, C/SCAM, para utilizá-los em células de estado sólido. Eles serão “mais baratos do que na China”.

O Portal Electrek revelou que a Nissan é uma das empresas que utilizam materiais catódicos baseados em enxofre (NES CAM, C/S CAM), desenvolvidos pela startup Gelion. Esses materiais permitem a produção de células de lítio-enxofre, Li-S, nos países ocidentais “a um custo menor do que na China”. A tecnologia de catodos de enxofre deve ser incorporada às células com eletrólito sólido da Nissan já em 2028; anteriormente, devem ser apresentados protótipos comerciais criados pela Gelion em parceria com a TDK. Esperamos apenas que o nome C/S CAM não acabe se mostrando significativo…

O enxofre salvará a Nissan

O relatório recém-divulgado é resultado da colaboração entre a Gelion, o Centro Tecnológico da Nissan na Europa (NTCE) e a Universidade de Oxford. A Gelion se orgulha de ter desenvolvido catodos que, em vez de utilizar o caro cobalto e o níquel dispendioso, são baseados em telúrio mais barato contido em nanoestruturas (NES CAM, C/S CAM). As células Li-ion completas com catodos S/CAM custam mais de 13% a menos do que as células com catodos NCx, mesmo que estas últimas sejam produzidas nos Estados Unidos, enquanto as primeiras (Li-NCx) saem da fábrica na China.

A diferença é ainda maior nos próprios materiais: enquanto os custos das cátodos de alto desempenho são estimados em 73 zlotys por quilo, os cátodos à base de fosfato de ferro custam cerca de 16 zlotys por quilo, enquanto no caso do enxofre esse valor é de apenas 9 zlotys por quilo. O enxofre está disponível em toda parte; em muitos países, ele é “produzido” por meio da remoção de enxofre das emissões das usinas a carvão, e em outros lugares surge como resíduo no processamento do petróleo.

Vale ressaltar que a diferença entre os próprios materiais (9 contra 73 zł/kg) e as células prontas para uso (apenas -13% para Li-S em comparação com Li-NCM) é colossal. Isso nos indica quão grande parte da economia obtida com os materiais brutos é consumida pelos custos necessários para transformar o elemento em uma nanoestrutura porosa adequada para uso dentro da célula.

A Gelion afirma ter já desenvolvido protótipos de células em formato de botão para Li-S e Na-S (sódio-enxofre) em parceria com a TDK. A empresa também trabalha com uma firma japonesa no desenvolvimento de células em formato de saquinho; os primeiros protótipos deverão ficar prontos na segunda metade deste ano. Elas devem ser multicamadas, assim como as células Li-ion clássicas, mas sairão do laboratório em vez de de uma fábrica. Amostras comerciais aparecerão em 2027, e em 2028 a tecnologia deve ser implementada nas células com eletrólito sólido da Nissan.

Preparo do composto de enxofre para a produção do precursor da catodo (c) Gelion

A fabricante japonesa de automóveis deseja então combinar duas tecnologias experimentais (eletrolito sólido + catodo baseado em enxofre) para aumentar significativamente a densidade energética das baterias Li-ion e reduzir os custos de sua produção. Será que vai dar certo? É difícil dizer, mas não é impossível. Isso salvará a Nissan? Pouco provável, a menos que essas células sejam utilizadas na nova geração do Nissan GT-R, cujas performances inflamarão a imaginação de todos.

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