Simulações do Centro de Inovação em Novas Energias (CINE) indicam como a composição dos eletrólitos pode ajudar a conter dendritos em baterias de íons de sódio. As estruturas em forma de agulha surgem quando a camada protetora do ânodo se forma de maneira irregular e podem contribuir para falhas de segurança e redução da vida útil.
O estudo analisou, em escala atômica, a interação entre moléculas de eletrólitos e uma superfície de sódio metálico com imperfeições. Os pesquisadores simularam o comportamento de 22 espécies químicas presentes em eletrólitos para verificar quais moléculas se ligam a diferentes pontos do ânodo.
O papel dos defeitos
A camada estudada é chamada de interface de eletrólito sólido (SEI). Ela resulta da decomposição de componentes do eletrólito e, quando apresenta boa qualidade, impede reações contínuas entre o ânodo e o eletrólito, sem bloquear a passagem de íons de sódio durante os ciclos da bateria.
A equipe identificou que pequenas elevações e cavidades na superfície do sódio funcionam como pontos de maior atividade química. A geometria dessas áreas influencia a fixação das moléculas e o modo como a SEI começa a se formar.
“Essas irregularidades na superfície do sódio funcionam como pontos críticos de atividade química”, disse Tapasendra Adhikary, primeiro autor do artigo e pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo (IQSC-USP).
Orientações para os eletrólitos
A primeira recomendação é priorizar sais que liberem fluoreto. Segundo os pesquisadores, o composto se liga aos pontos reativos e forma fluoreto de sódio, uma camada inorgânica resistente capaz de vedar áreas vulneráveis e bloquear o crescimento de dendritos.
A 2ª orientação é combinar esses sais com solventes de carbonato cíclico. A estratégia busca favorecer uma camada protetora com fluoreto e carbonato nas regiões mais sensíveis do ânodo.
Os autores também recomendam que novas formulações sejam desenvolvidas e testadas em superfícies reais e imperfeitas dos eletrodos, e não apenas em modelos planos. A pesquisa foi coordenada por Juarez L. F. da Silva, professor do IQSC-USP e coordenador do programa de Design Computacional de Materiais do CINE. O conteúdo foi publicado em 7 de setembro de 2026.
