Desafios atuais para baterias à base de Na do futuro: Dos materiais às métricas das células

Diversas tecnologias emergentes de baterias estão atualmente tentando conquistar uma fatia da posição dominante ocupada pelas baterias de íon de lítio no campo do armazenamento de energia. Entre elas, as baterias à base de sódio oferecem uma combinação de propriedades atraentes, ou seja, baixo custo, precursores sustentáveis e garantias no fornecimento de matérias-primas. Baterias à base de Na incluem conceitos relacionados de baterias, como Na-ion, baterias totalmente sólidas de Na, Na/O2 e Na/S, que diferem em componentes chave e na química redox, e portanto resultam em desafios e métricas distintas. Baterias Na-ion representam uma solução atraente que está quase pronta para desafiar a tecnologia de íon de lítio em certas aplicações; os outros conceitos de células representam uma inovação mais disruptiva, com maior ganho de desempenho, contanto que os principais obstáculos sejam superados. A presente revisão objetiva destacar os materiais mais promissores no campo das baterias à base de Na e os desafios que precisam ser enfrentados para tornar essa tecnologia industrialmente atraente, fornecendo uma análise aprofundada das métricas de desempenho da literatura recente. Para isso, as métricas reportadas em células meia foram extrapoladas para o nível de células completas para a tecnologia Na-ion mais madura, a fim de fornecer uma comparação justa com tecnologias existentes.