Cientistas sul-coreanos do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) anunciaram uma descoberta que pode, finalmente, viabilizar as tão esperadas baterias de estado sólido. A equipe, liderada pelo Professor Dong-Hwa Seo, desenvolveu uma abordagem inovadora que aprimora significativamente a segurança e o desempenho dessas baterias, utilizando materiais de baixo custo. A inovação, detalhada em um relatório de 9 de janeiro de 2026, foca em uma alteração no design estrutural interno, sem depender de metais caros.
Essa pesquisa representa um avanço crucial, pois as baterias de íons de lítio tradicionais, que dependem de eletrólitos líquidos, apresentam riscos de incêndio e explosão, além de custos elevados. As baterias de estado sólido, com seu eletrólito sólido, são vistas como uma alternativa mais segura e potente, mas sua adoção em larga escala tem sido dificultada por desafios de desempenho e acessibilidade. O trabalho do KAIST, divulgado pela ScienceDaily (www.sciencedaily.com), aborda diretamente essas barreiras.
A equipe de pesquisa do Professor Seo, que incluiu colaboradores da Universidade Nacional de Seul, Universidade Yonsei e Universidade Dongguk, focou em otimizar o transporte de íons de lítio através de eletrólitos sólidos. Ao invés de buscar metais mais caros, eles redesenharam a estrutura interna do material, resultando em um aumento notável de até quatro vezes na mobilidade dos íons de lítio. Esta mudança simples e engenhosa promete transformar a fabricação de baterias para smartphones, veículos elétricos e outras aplicações.
A engenharia por trás da inovação em baterias de estado sólido
O cerne da descoberta reside na utilização de “ânions divalentes”, como oxigênio e enxofre, incorporados em eletrólitos sólidos de haleto à base de zircônio (Zr). Esses elementos influenciam a estrutura cristalina do eletrólito, criando caminhos mais eficientes para o movimento dos íons de lítio. Esse método, denominado “Mecanismo de Regulação da Estrutura”, expande as rotas disponíveis e diminui a energia necessária para a movimentação dos íons, permitindo que eles viajem mais rapidamente e de forma mais eficiente pelo material sólido.
A otimização da condutividade iônica é fundamental para o desempenho das baterias de estado sólido. Testes realizados pela equipe demonstraram que os eletrólitos dopados com oxigênio atingiram uma condutividade iônica de aproximadamente 1,78 mS/cm à temperatura ambiente, enquanto as versões dopadas com enxofre alcançaram cerca de 1,01 mS/cm. Valores acima de 1 mS/cm são geralmente considerados adequados para aplicações práticas de baterias à temperatura ambiente, o que coloca esta inovação em um patamar de viabilidade comercial.
Impacto e o futuro da eletrificação
As baterias de estado sólido prometem ser o “Santo Graal” da eletrificação, oferecendo maior segurança ao eliminar os eletrólitos líquidos inflamáveis, além de densidades de energia superiores, carregamentos mais rápidos e maior durabilidade. A pesquisa do KAIST aborda dois dos principais desafios que impediam a popularização dessas baterias: o custo elevado e a baixa condutividade iônica.
Grandes fabricantes automotivos e de tecnologia, como Toyota, BYD, CATL, QuantumScape e BMW, estão investindo bilhões no desenvolvimento dessas baterias, com previsões de produção em massa entre 2027 e 2030. A inovação do KAIST, que foca em um design mais inteligente e materiais acessíveis, pode acelerar essa transição, tornando veículos elétricos mais eficientes e seguros, e eletrônicos portáteis mais poderosos e duradouros. O Professor Seo destacou o alto potencial de aplicação industrial da pesquisa, indicando uma mudança de foco na inovação de baterias para um design mais inteligente e sustentável.
