Pesquisadores chineses desenvolvem nova bateria de lítio-enxofre para ajudar drones a voar mais longe

2026-05-14

Pesquisadores chineses desenvolveram uma nova abordagem para aprimorar significativamente o desempenho das baterias de lítio-enxofre, um avanço que poderá, um dia, permitir que drones voem muito mais longe com uma única carga.

 

O estudo, publicado recentemente na revista "Nature", abre um novo caminho rumo a baterias mais duráveis e potentes, tanto para a aviação de baixa altitude quanto para outras aplicações.

 

A maioria dos drones convencionais depende, atualmente, de baterias de íons de lítio, as quais estão se aproximando de seus limites de densidade de energia. Sua densidade de energia, a quantidade de potência armazenada por unidade de peso, geralmente fica abaixo de 300 watts-hora por quilograma, o que gera a "ansiedade de autonomia" que restringe a duração do voo.

 

As baterias de lítio-enxofre são consideradas uma alternativa promissora devido à sua alta densidade de energia teórica, bem como à abundância e ao baixo custo do enxofre. No entanto, na prática, essas baterias enfrentaram um grande obstáculo: durante os ciclos de carga e descarga, o enxofre passa por um complexo processo químico que gera uma grande quantidade de intermediários solúveis. Esses intermediários tendem a se dispersar, retardar as reações e desperdiçar energia.

 

Uma equipe liderada pela Escola de Pós-Graduação Internacional Tsinghua de Shenzhen (Tsinghua SIGS) propôs uma nova solução ao introduzir um "pré-mediador" para a eletroquímica do enxofre.

 

"Pense nisso como um aditivo especial que permanece 'adormecido' dentro da bateria até que seja necessário. Quando a reação do enxofre se inicia, o aditivo 'acorda' exatamente onde a ação está acontecendo e começa a atuar", explicou Zhou Guangmin, pesquisador da Tsinghua SIGS.

 

Uma vez ativa, essa molécula captura os intermediários solúveis e impede que eles se dispersem. Ela também ajuda a criar "vias rápidas" para as reações elétricas, tornando todo o processo muito mais fluido e eficiente, afirmou Zhou.

 

A equipe também redesenhou a rede de reações em nível molecular. A molécula recém-desenvolvida reduz a resistência interna da bateria em 75% em comparação aos designs convencionais. Em testes, a nova bateria operou de forma estável por 800 ciclos de carga e descarga, retendo quase 82% de sua capacidade. De modo ainda mais impressionante, a equipe construiu um protótipo funcional de célula tipo *pouch* com uma densidade de energia de 549 watts-hora por quilograma — quase o dobro da densidade de muitas baterias padrão de drones atualmente em uso.

 

"Para os drones, isso faz uma grande diferença. Uma densidade energética mais elevada significa tempos de voo mais longos, maior capacidade de carga útil e um alcance operacional mais amplo. Um drone de entregas poderia voar mais longe para deixar pacotes. Um drone de inspeção de linhas de transmissão poderia cobrir mais torres de uma só vez. Um drone de busca e salvamento poderia permanecer no ar por mais tempo, justamente quando cada minuto conta", afirmou Zhou.

 

A equipe acredita que sua estratégia de design molecular também pode ser estendida a outros campos, incluindo baterias de fluxo, baterias de lítio-metal e até mesmo processos diretos de reciclagem de baterias.

 

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