As baterias de iões de sódio (SIBs) são alternativas atrativas às baterias de iões de lítio, que são atualmente a solução preferida e de referência para viabilizar o uso de energia elétrica em baterias produzidas em larga escala. O sódio tem uma alta tendência de ionização, comparável à do lítio, o que leva a altas densidades de energia dos SIBs. Acresce que os recursos de sódio não são limitados; este abunda na crosta terrestre, assim como na água do mar, garantindo um suprimento estável de SIBs para atender à crescente necessidade de baterias de grande porte. Outra vantagem esperada dos SIBs é a maior difusividade do sódio em comparação ao lítio devido a interações fracas entre iões alcalinos e contra-aniões. Assim, por via de uma correta engenharia de estrutura cristalina, uma alta taxa de desempenho - que é um requisito crítico em aplicações envolvendo veículos elétricos - pode ser esperada.
(...) Investigadores da Universidade de Quioto, apresentaram desempenhos de ciclos de alta taxa e estáveis para o material Na2V3O7 do tipo nanotubo, proposto como um material catódico devido à sua rápida difusividade de sódio, um requisito importante para SIBs. Este resulta de investigação de ~ 4300 candidatos por meio de uma computação de alto rendimento. Uma vez encontrado o melhor material, a alta taxa de desempenho foi confirmada experimentalmente, mostrando-se ~ 65% de retenção de capacidade com uma densidade de corrente de 10C à temperatura ambiente, apesar do grande tamanho de partícula, > 5 μm. Um bom desempenho de ciclos de cerca de 94% de retenção de capacidade após 50 ciclos foi obtido, devido a uma pequena alteração volumétrica de 0.4%.
Fonte: Naoto Tanibata, Yuki Kondo, Shohei Yamada, Masaki Maeda, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama, Toru Asaka, Ayuko Kitajou & Shigeto Okada; "Nanotube-structured Na2V3O7 as a Cathode Material for Sodium-Ion Batteries with High-rate and Stable Cycle Performances"; Scientific Reports; 2018
