A tecnologia de baterias tem evoluído muito nos últimos anos e o próxima etapa é a procura por materiais mais eficientes que o lítio, limitado na quantidade de carga que pode acumular, como também na quantidade de produto disponível e no seu impacto ambiental. Umas das alternativas mais racionais para baterias é o sódio.

A CATL (Contemporary Amperex Technology Co., Limited), empresa líder na produção e distribuição de baterias para automóveis, principal fornecedora da Tesla, entre muitos outros, acaba de apresentar a primeira geração das suas baterias de iões de sódio, uma tecnologia com que promete carregamentos em apenas 15 minutos.

Problema: Um dos elementos mais comuns na Terra e de extração mais fácil e barata, o sódio tem como limitação as dimensões dos seus iões, o que obriga a repensar o modo como a energia circula dentro da bateria. Segundo explica o fabricante, a bateria de iões de sódio tem um princípio de funcionamento semelhante ao da bateria de iões de lítio: os iões de sódio também se movimentam entre o cátodo (o lado positivo da bateria) e o ânodo, mas os iões de sódio têm um maior volume e maiores problemas em matéria de estabilidade estrutural e propriedades cinéticas dos materiais. O que dificulta muito a industrialização da alternativa.

A solução mais eficaz está na criação de um sistema de bateria AB que integra os dois tipos de células, de iões de sódio e lítio.

80% de carga em 15 minutos

Com base em uma série de inovações no sistema químico, a primeira geração de baterias de íon de sódio da CATL apresenta as vantagens de alta densidade de energia, capacidade de carregamento rápido, excelente estabilidade térmica e desempenho ótimo com baixa temperatura. De acordo com o fabricante, a bateria pode carregar em 15 minutos até 80% de SOC (estado de carga) à temperatura ambiente. Além disso, em um ambiente de baixa temperatura de -20°C, a bateria de iões de sódio tem uma taxa de retenção de capacidade de mais de 90%, e a sua eficiência de integração de sistema pode atingir mais de 80%. A estabilidade térmica é um trunfo. Ao mesmo tempo, outros dados não sejam tão impressionantes.

O sódio é menos eficiente como portador de carga, consegue menos 20 por cento de densidade energética, com a empresa a anunciar valores de 160 Wh/kg, quando as baterias dos veículos elétricos atuais rondam os 200-250 Wh/kg (as da Tesla ultrapassam estes valores).

Na CATL, a meta de desenvolvimento da densidade de energia das baterias de íon de sódio da próxima geração é superar 200 Wh/kg, com planos para arrancar com a produção em larga escalada em meados de 2023.