Pesquisadores chineses revelam bateria de estado sólido com recarga em 3 minutos

Pesquisadores do Instituto de Pesquisa de Metais da Academia Chinesa de Ciências anunciaram o desenvolvimento de uma bateria de estado sólido que atinge densidade energética de 451,5 Wh/kg e suporta ciclos de carga e descarga equivalentes a aproximadamente três minutos. O trabalho foi publicado no Journal of the American Chemical Society, e os resultados colocam a China na liderança da corrida por baterias que prometem eliminar de uma só vez a ansiedade de autonomia e o medo de incêndios.

Um avanço nas bateria de estado sólido

O segredo está no eletrólito. A equipe trabalhou com eletrólitos poliméricos baseados em fluoreto de polivinilideno, um material já estudado para baterias de estado sólido por sua estabilidade à oxidação e condutividade iônica. O problema histórico é que os plastificantes usados para melhorar a maleabilidade desse polímero têm baixa estabilidade eletroquímica: eles se decompõem na interface com o eletrodo de lítio metálico, limitando a compatibilidade com ânodos de lítio e cátodos de alta tensão.

A saída encontrada foi uma estratégia chamada de plastificação por solvente compatibilizante. Um solvente volátil temporário melhora a compatibilidade entre o polímero e os plastificantes estáveis durante a preparação do eletrólito. Conforme o solvente evapora durante a formação do filme, o plastificante permanece preso dentro da rede polimérica. O resultado é a formação de uma camada interfacial rica em fluoreto de lítio estável, que reduz reações colaterais em ambos os eletrodos.

Desempenho dessa nova descoberta

A bateria manteve 700 ciclos estáveis com retenção de 81,9% da capacidade quando pareada com um cátodo de alto níquel de 4,7 volts, operando a uma taxa de 20C, equivalente a ciclos de carga e descarga de cerca de três minutos. A equipe também demonstrou uma célula pouch em escala de ampére-hora usando um ânodo fino de lítio metálico com razão N/P de 1,1, que atingiu os 451,5 Wh/kg. Para comparação, as células LFP comerciais atuais giram em torno de 200 Wh/kg. A célula também passou por um teste de penetração com prego, que os pesquisadores descreveram como demonstração de alta segurança intrínseca.

O anúncio se soma a uma série de avanços chineses em baterias de estado sólido. A Ganfeng Lithium informou que sua bateria de 400 Wh/kg superou 1.100 ciclos e concluiu a validação de engenharia, enquanto um produto de 500 Wh/kg classe 10 Ah entrou em produção em pequena escala. No início de maio, a startup chinesa Pure Lithium afirmou que sua bateria de estado sólido continuou operando após um teste de corte, com capacidade de produção alcançando 500 MWh anuais.

Quem vai fabricar as baterias de estado sólido?

Vários fornecedores chineses de baterias estão mirando marcos de comercialização entre 2026 e 2027. A CATL já havia divulgado trabalhos de produção experimental de células de estado sólido de 500 Wh/kg, e empresas como Sunwoda e Farasis Energy anunciaram metas de desenvolvimento na faixa de 400 a 500 Wh/kg. Apesar da aceleração da pesquisa, o mercado chinês de baterias para veículos elétricos continua dominado pela química LFP. A CATL lidera com 19,53 GWh instalados e 38,9% de participação, seguida pela BYD com 10,49 GWh e 20,9% de participação.

A pesquisa da Academia Chinesa de Ciências mostra que as baterias de estado sólido estão se aproximando de densidades energéticas que tornariam os carros elétricos capazes de percorrer o dobro da distância com o mesmo peso de bateria, recarregando em menos tempo do que se leva para abastecer um tanque de combustível. O desafio agora é transformar resultados de laboratório em produtos que possam ser fabricados aos milhões.