Bateria de lítio-ar atinge a classe de 1-Wh

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/12/2025

Diagrama e foto do protótipo da bateria de lítio-ar empilhada de 1 Wh.
[Imagem: Arghya Dutta et al. - 10.1016/j.xcrp.2025.102841]

Baterias de lítio-ar

As baterias de lítio-oxigênio (Li-O₂), ou lítio-ar, alcançaram a marca de 1 Wh, um marco importante em sua caminhada dos laboratórios para os aparelhos e veículos elétricos.

Essas baterias deverão ser tão eficientes que prometem viabilizar caminhões elétricos em viagens de longa distância e até aviões elétricos, mas até agora só haviam sido demonstradas em escalas muito pequenas, na faixa de 0,01 Wh ou menos, ou seja, elas agora deram um salto de 100 vezes em termos de capacidade.

O principal diferencial de uma bateria de lítio-ar em relação às atuais de íons de lítio é que elas usam um eletrólito sólido. Além de não ficarem sujeitas ao problema de segurança dos eletrólitos líquidos, que podem superaquecer e pegar fogo, elas deverão atingir uma densidade de energia de pelo menos 500 Wh/kg, o que é mais do que o dobro das baterias de lítio de hoje.

Arghya Dutta e colegas do Instituto Nacional de Ciência dos Materiais, no Japão, alcançaram esse salto de qualidade fabricando um eletrodo que combina um carbono poroso já fabricado industrialmente com membranas de carbono autossustentáveis fabricadas pela própria equipe.

A combinação dos dois materiais possibilitou o aumento do tamanho das células da bateria, o que é um passo significativo rumo a baterias de lítio-ar práticas e em escala industrial.

Processo de síntese do eletrodo de carbono com porosidade mesoscópica controlada.
[Imagem: Arghya Dutta et al. - 10.1016/j.xcrp.2025.102841]

Eletrodo de carbono

A junção dos dois materiais possibilitou a fabricação de eletrodos de carbono com uma estrutura porosa hierarquicamente controlada, resultando em uma operação com um desempenho nunca alcançado.

O eletrodo atingiu simultaneamente maior potência, maior vida útil e escalabilidade, todos requisitos essenciais para viabilizar comercialmente as baterias de lítio-ar.

Os pesquisadores também desenvolveram um processo de fabricação capaz de produzir eletrodos de grande área, medindo 10 cm × 10 cm ou mais, criando uma base técnica sólida para a ampliação da produção de células de bateria maiores.

Integrando esses avanços, a equipe criou um protótipo de uma bateria de lítio-ar empilhada de 1 Wh usando um eletrodo de 4 cm × 4 cm, e confirmou seu funcionamento estável.

O objetivo agora é fabricar células de bateria cada vez maiores, para checar se o processo e o material são realmente escalonáveis.

Mais tópicos