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Baterias de estado sólido: promessas e desafios

MIT Technology Review •
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A bateria de íon de lítio transformou tudo, dos telefones ao armazenamento em redes elétricas, mas seu eletrólito líquido tem uma desvantagem bem conhecida: a tendência preocupante de pegar fogo. As baterias de estado sólido substituem esse líquido por uma cerâmica ou polímero sólido, prometendo carregamento mais rápido, vida útil mais longa, maior densidade energética em embalagens menores e operação muito mais fria. Uma nova geração de empresas espera levar essas baterias ao mercado e, se tiverem sucesso, a tecnologia poderá facilitar substancialmente a transição para longe dos combustíveis fósseis.

Há mais de uma década, as baterias de estado sólido são descritas como "a apenas alguns anos de distância". A tecnologia funciona em laboratório, mas desafios persistem. Em projetos que combinam um eletrólito sólido com um ânodo de lítio metálico, dendritos em forma de agulha podem crescer durante a carga, perfurar o eletrólito e causar curto-circuito na célula. Muitos eletrólitos sólidos racham sob essa pressão. A fabricação em escala é outro obstáculo, já que os eletrólitos exigem grandes quantidades de folhas semelhantes a cerâmica sem defeitos e salas secas para montagem. A maioria dos fabricantes espera que os preços igualem os das baterias de íon de lítio em meados da década de 2030.

A QuantumScape, empresa apoiada por Bill Gates e fundada no Vale do Silício em 2010, construiu sua bateria em torno de materiais cerâmicos que, segundo ela, são compatíveis com o lítio, evitando a formação de dendritos. O cofundador e diretor de tecnologia, Tim Holme, afirma que a empresa passou cerca de uma década aprendendo a processar o material. Em 2025, anunciou um método em grande escala que reduz o tratamento térmico da cerâmica de dias para alguns minutos.

Outros players também avançam na tecnologia. A Toyota, maior montadora do mundo, iniciou pesquisas em 2010 e firmou parceria com a Idemitsu Kosan em uma planta piloto, prometendo carros que percorrem até 745 milhas após carregar por 10 minutos ou menos. A CATL, da China, que detém cerca de 40% do mercado global de baterias, investiu quase US$ 2,6 bilhões em pesquisa de estado sólido somente em 2024. A Mercedes equipou um sedã EQS com baterias de estado sólido no outono passado, e o carro ainda tinha autonomia sobrando após 750 milhas de direção ininterrupta. As primeiras versões dos veículos provavelmente custarão mais, já que qualquer aumento de custo costuma ser repassado aos compradores.

Fonte: MIT Technology Review · Resumido por HeadlinesBriefing