Bateria inédita armazena hidrogênio ou eletricidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/06/2026

É a primeira bateria de íons de hidreto gás-sólido, que tem o adicional de armazenar hidrogênio em condições ambientais normais.
[Imagem: DICP]

Bateria gás-sólido

Enquanto as baterias de estado sólido de pleno direito não chegam, um protótipo híbrido líquido-sólido está chamando a atenção porque tem outra vantagem imbatível: Ela usa hidrogênio.

É a primeira bateria do mundo do tipo gás-sólido baseada em íons de hidrogênio: Ela utiliza gás hidrogênio e um metal como eletrodos.

Isso significa que essa bateria pode não só alimentar equipamentos elétricos, como uma bateria comum, como também permite o armazenamento altamente eficiente de hidrogênio em temperatura e pressão ambientes, através de um mecanismo inovador de co-armazenamento de hidrogênio e eletricidade.

O armazenamento de hidrogênio continua sendo um dos maiores desafios para a adoção em larga escala das tecnologias limpas baseadas no gás, cujo único subproduto é água pura. As abordagens convencionais dependem de condições extremas, incluindo compressão a até 700 atmosferas ou liquefação criogênica perto do zero absoluto, resultando em alto consumo de energia, riscos para a segurança e maior complexidade técnica.

Portanto, o desenvolvimento de uma tecnologia de armazenamento de hidrogênio segura, eficiente e prática, capaz de operar em condições ambientais, é essencial para o futuro da economia do hidrogênio.

A versatilidade da reação torna esta uma bateria com potencial revolucionário.
[Imagem: Shangshang Wang et al. - 10.1016/j.joule.2026.102475]

Bateria de íons de hidrogênio

Os íons hidreto (H⁺), a forma de hidrogênio rica em elétrons, possuem alta reatividade e elevada densidade de energia, tornando-os portadores de carga promissores para baterias de estado sólido. No entanto, sua instabilidade inerente em condições ambientais tem dificultado sua aplicação prática no armazenamento eletroquímico de energia.

Shangshang Wang e colegas do Instituto Dalian de Físico-Química, na China, percorreram um longo caminho para começar a vencer esses obstáculos. Primeiro, eles desenvolveram uma série de novos materiais eletrolíticos para íons hidreto, que permitem o transporte estável desses íons. A seguir, a equipe desenvolveu o primeiro condutor de íons hidreto ultrarrápido de baixa temperatura, o que permitiu construir o primeiro protótipo de bateria de íons de hidrogênio totalmente de estado sólido.

Agora, eles estão propondo um novo conceito: Uma bateria de íons hidreto gás-sólido, que usa o gás hidrogênio como eletrodo positivo e magnésio metálico como eletrodo negativo. Durante a descarga, o hidrogênio no eletrodo positivo é reduzido a íons hidreto, enquanto o magnésio no eletrodo negativo é oxidado e convertido em hidreto de magnésio. Ocorre o processo inverso durante o carregamento, permitindo o armazenamento simultâneo de hidrogênio e eletricidade.

Eletricidade ou hidrogênio

O protótipo de bateria gás-sólido apresenta uma capacidade teórica superior à da maioria dos sistemas de baterias conhecidos, ao que se deve acrescer sua funcionalidade de armazenamento de hidrogênio.

Os resultados experimentais mostraram que, durante o carregamento com hidrogênio, a bateria fornece uma capacidade de descarga inicial de até 1.526 mAh g^-1. Quando uma tensão de 0,3 V foi aplicada, aproximadamente 6,0% em peso de hidrogênio foram liberados à temperatura ambiente. Após 60 ciclos, a retenção de capacidade permaneceu acima de 70%, e a bateria operou de forma estável em uma ampla faixa de temperatura, de -20 °C a 90 °C.

Além disso, uma pilha em série, composta por dez células individuais, gerou uma tensão de saída superior a 2,4 V e alimentou um LED, marcando o nascimento do protótipo de bateria de íons hidreto gás-sólida.

É ainda apenas um pequeno protótipo em escala de laboratório, mas é também a demonstração de uma nova rota para superar um dos maiores obstáculos à adoção do hidrogênio, eliminando a necessidade de pressão extrema ou condições criogênicas.

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