Investigadores desenvolvem o primeiro protótipo de bateria de iões de hidreto

Imenso potencial de armazenamento e conversão de energia limpa

19.09.2025

Os iões hidreto (H-), com a sua baixa massa e elevado potencial redox, são considerados portadores de carga promissores para dispositivos electroquímicos da próxima geração. No entanto, a falta de um eletrólito eficiente com uma condutividade rápida dos iões hidreto, estabilidade térmica e compatibilidade com os eléctrodos tem impedido as suas aplicações práticas.

DICP

Diagrama esquemático do primeiro protótipo de bateria de iões de hidreto

Num estudo publicado na revista Nature, o grupo do Prof. CHEN Ping do Instituto de Física Química de Dalian (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) desenvolveu um novo eletrólito de iões de hidreto em forma de concha e construiu o primeiro protótipo de bateria recarregável de iões de hidreto.

Utilizando um design inspirado na heterojunção, os investigadores sintetizaram um novo hidreto composto de núcleo-casca, 3CeH3@BaH2, em que uma fina casca de BaH2 encapsula CeH3. Esta estrutura aproveita a elevada condutividade de iões hidreto do CeH3 e a estabilidade do BaH2, permitindo uma rápida condução de iões hidreto à temperatura ambiente, juntamente com uma elevada estabilidade térmica e eletroquímica.

Além disso, os investigadores construíram um protótipo de bateria de iões de hidreto de CeH2|3CeH3@BaH2|NaAlH4 de estado totalmente sólido utilizando NaAlH4, um material clássico de armazenamento de hidrogénio, como componente ativo do cátodo. O elétrodo positivo da bateria apresentou uma capacidade de descarga inicial de 984 mAh/g à temperatura ambiente e manteve 402 mAh/g após 20 ciclos.

Numa configuração empilhada, a tensão de funcionamento atingiu 1,9 V, alimentando uma lâmpada de díodo emissor de luz amarela, o que constituiu um exemplo convincente para aplicações práticas.

Ao adotar o hidrogénio como portador de carga, esta tecnologia evitou a formação de dendrite, abrindo caminho para um armazenamento de energia seguro, eficiente e sustentável. Com as propriedades ajustáveis dos materiais à base de hidretos, as baterias de iões de hidreto têm um enorme potencial para o armazenamento e conversão de energia limpa.

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Publicação original

Cui, J., Zou, R., Zhang, W. et al. A room temperature rechargeable all-solid-state hydride ion battery. Nature (2025)

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