Pesquisadores desenvolveram uma bateria de íons de lítio mais segura alterando seu material eletrolítico, prevenindo incêndios quando perfurada ou dobrada. Essa inovação pode levar à produção em massa nos próximos anos. O design mantém compatibilidade com a fabricação existente de baterias.
As baterias de íons de lítio, amplamente usadas em smartphones, laptops e carros elétricos, tipicamente consistem em um eletrodo de grafite, um eletrodo de óxido metálico e um eletrólito feito de sal de lítio dissolvido em um solvente. Esse eletrólito líquido permite o fluxo de íons para carga e descarga. No entanto, perfurar a bateria pode criar um curto-circuito, liberando rapidamente a energia química armazenada e causando incêndios ou explosões por meio de um processo conhecido como fuga térmica.
A fuga térmica ocorre quando íons carregados negativamente, chamados ânions, rompem seus laços com o lítio, gerando calor que perpetua o ciclo destrutivo. Para abordar isso, Yue Sun na Universidade Chinesa de Hong Kong e seus colegas introduziram um novo solvente, bis(fluorossulfonil)imida de lítio. Esse material se liga ao lítio do solvente existente apenas em temperaturas mais altas, quando a fuga térmica começa. Crucialmente, laços de ânions não podem se formar nesse novo eletrólito, interrompendo o ciclo de liberação de calor.
Em testes, uma bateria perfurada com um prego usando o novo solvente viu sua temperatura interna subir apenas 3,5°C, em comparação com mais de 500°C em baterias convencionais. As baterias modificadas também retiveram 82 por cento de sua capacidade após 4100 horas de uso, correspondendo aos padrões atuais de tecnologia.
"O vilão é o ânion, que tem muita energia de ligação – e são esses laços se rompendo que causam a fuga térmica", diz Gary Leeke na Universidade de Birmingham, Reino Unido. "É isolando o vilão desse processo. É um grande avanço em termos de segurança de baterias."
Leeke sugere que as descobertas podem ser integradas em baterias de próxima geração, com produção em massa possível em três a cinco anos. A pesquisa aparece em Nature Energy (DOI: 10.1038/s41560-025-01888-5).