Durante anos, a promessa foi praticamente sempre a mesma: mais autonomia, carregamentos mais rápidos, menos peso e baterias mais seguras. Para chegar lá, a indústria automóvel tem investido milhares de milhões na evolução das atuais baterias de iões de lítio e naquela que é frequentemente apresentada como uma das grandes revoluções seguintes: a bateria de estado sólido.
Mas há um detalhe importante que muitas vezes se perde quando se fala desta tecnologia: estado sólido não significa necessariamente uma bateria sem lítio.
Muitas das soluções mais avançadas continuam a utilizar lítio. A grande diferença encontra-se sobretudo no eletrólito e na arquitetura da célula.
E isto levanta duas perguntas interessantes. Será necessário esperar pelo estado sólido para conseguirmos baterias significativamente melhores? E, se continuarmos dependentes do lítio, estaremos realmente perante a revolução definitiva?
Primeiro, uma melhoria aparentemente simples
Uma investigação apresentada na Alemanha pelo Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE mostra que ainda existe bastante margem para melhorar aquilo que já temos.
Os investigadores conseguiram aumentar entre 10% e 15% a densidade energética gravimétrica das células sem recorrer a uma química completamente nova.
O segredo está na construção dos elétrodos.
Uma célula convencional possui sucessivas camadas de material ativo e coletores de corrente. O material ativo participa diretamente no armazenamento da energia. Os coletores são indispensáveis para transportar a corrente elétrica, mas acrescentam peso e ocupam espaço.
Os revestimentos dos elétrodos utilizados normalmente apresentam espessuras na ordem dos 100 a 200 micrómetros. A equipa do Fraunhofer ISE conseguiu aumentar essas camadas de material ativo até cerca de 800 micrómetros.
Com mais material ativo em cada camada, torna-se possível reduzir a proporção de componentes que não armazenam diretamente energia.
O resultado é simples de compreender: uma maior parte do peso da célula passa efetivamente a servir para armazenar energia.
Dependendo da química e da construção utilizada, o Fraunhofer aponta para ganhos de aproximadamente 10% a 15% de energia para o mesmo peso.
E existe outro pormenor particularmente importante: o princípio não foi estudado apenas em células de lítio. Os investigadores trabalharam também com sistemas baseados em sódio e zinco.
Então para que precisamos do estado sólido?
Porque aí estamos perante uma alteração muito mais profunda.
Nas baterias de iões de lítio convencionais utilizadas atualmente nos automóveis, os iões deslocam-se entre os elétrodos através de um eletrólito predominantemente líquido.
Numa bateria de estado sólido, esse eletrólito é substituído por um material sólido, que pode assumir diferentes composições e estruturas.
Em algumas arquiteturas baseadas em lítio, esta alteração abre também a possibilidade de utilizar lítio metálico no ânodo em vez do grafite normalmente utilizado nas células Li-ion atuais.
É uma distinção importante: não estamos necessariamente perante uma batalha entre “lítio e estado sólido”.
Uma bateria de estado sólido pode continuar a ser uma bateria baseada em lítio.
375 Wh/kg e testes em automóveis reais
A Factorial Energy e a Stellantis são um bom exemplo.
As células FEST desenvolvidas pela Factorial atingiram uma densidade energética anunciada de 375 Wh/kg. Segundo os resultados divulgados pelas empresas, conseguem passar dos 15% aos 90% de carga em aproximadamente 18 minutos à temperatura ambiente e funcionar entre -30 °C e 45 °C.
Em 2026 foi ultrapassada uma barreira ainda mais importante: a Stellantis integrou esta tecnologia num veículo de desenvolvimento e iniciou testes em estrada.
Já não estamos, portanto, apenas perante uma pequena célula experimental numa bancada de laboratório.
Se é tão promissora, porque ainda não chegou aos nossos carros?
Porque fabricar algumas células excelentes e produzir milhões delas com a mesma qualidade são desafios completamente diferentes.
Um dos problemas está precisamente numa das características que dá o nome à tecnologia: os materiais são sólidos.
Num eletrólito líquido, o líquido adapta-se naturalmente às irregularidades das superfícies. Quando dois materiais sólidos têm de permanecer em contacto, pequenas alterações dimensionais durante sucessivos ciclos de carga e descarga podem prejudicar essa interface.
Isso pode aumentar a resistência interna e deteriorar o desempenho.
Algumas arquiteturas necessitam, por isso, de pressão mecânica para manter as diferentes camadas corretamente unidas.
Há ainda dificuldades relacionadas com o fabrico. Certos eletrólitos sólidos exigem processos complexos; o lítio metálico é extremamente reativo; determinadas etapas necessitam de atmosferas muito controladas; e tudo isto tem de acontecer rapidamente, repetidamente e a um custo aceitável.
Depois aparece um problema pouco espetacular, mas decisivo numa fábrica: a taxa de rejeição.
Uma bateria pode ser extraordinária e continuar economicamente inviável se demasiadas células tiverem de ser rejeitadas durante a produção.
E continuamos dependentes do lítio?
Aqui começa talvez a parte mais interessante desta história.
O lítio não é uma “terra rara” e não é correto apresentá-lo simplesmente como um elemento extremamente raro na natureza. O verdadeiro problema é mais complexo.
Uma bateria automóvel precisa de enormes quantidades de materiais processados com elevada pureza. A exploração economicamente viável, a capacidade de refinação, a concentração geográfica das cadeias de fornecimento e o crescimento da procura transformam determinadas matérias-primas em questões estratégicas.
Além do próprio lítio, algumas químicas utilizadas atualmente dependem de materiais como níquel, cobalto e grafite.
Portanto, substituir uma bateria Li-ion convencional por uma bateria de estado sólido baseada igualmente em lítio pode representar um enorme avanço em densidade energética, segurança e desempenho, mas não elimina automaticamente a questão das matérias-primas.
E se retirarmos o lítio da equação?
É precisamente isso que alguns projetos europeus estão a tentar fazer.
Um dos mais interessantes chama-se 4SBATT — Sustainable Solid State Sodium Batteries.
A ideia junta duas tecnologias que normalmente aparecem separadas nas notícias: sódio e estado sólido.
Em vez de desenvolver apenas mais uma bateria de sódio convencional, o projeto procura criar uma bateria de sódio totalmente em estado sólido.
Ou seja:
sem lítio como elemento central da química da célula e sem eletrólito líquido convencional.
Porque sódio?
Porque o sódio é extremamente abundante e está amplamente distribuído.
Do ponto de vista estratégico, isso oferece uma possibilidade muito interessante: reduzir a dependência de algumas cadeias de matérias-primas críticas e utilizar elementos mais abundantes.
O projeto europeu 4SBATT pretende desenvolver células recorrendo a materiais baseados em elementos como sódio, ferro, manganês e silício.
Mas existe uma dificuldade importante.
As baterias de sódio apresentam geralmente uma densidade energética inferior às melhores baterias baseadas em lítio.
E num automóvel cada quilograma conta.
O objetivo europeu: 300 Wh/kg
É aqui que o projeto 4SBATT se torna particularmente ambicioso.
O objetivo definido para a tecnologia é alcançar aproximadamente 300 Wh/kg e 750 Wh/l ao nível da célula.
É importante sublinhar a palavra objetivo. Não significa que existam hoje automóveis de produção equipados com baterias sólidas de sódio com estas características.
Trata-se de investigação e desenvolvimento.
Mas, se uma bateria de sódio em estado sólido conseguir aproximar-se destes valores mantendo custos competitivos e boa durabilidade, a diferença para algumas tecnologias de lítio torna-se suficientemente pequena para alterar a discussão.
A questão deixaria de ser apenas:
“Qual bateria consegue armazenar mais energia?”
E passaria também a ser:
“Qual conseguimos fabricar aos milhões utilizando matérias-primas abundantes, disponíveis e economicamente sustentáveis?”
E ainda existe o magnésio
O sódio não é o único candidato.
A investigação europeia está igualmente a explorar sistemas baseados em magnésio.
O projeto europeu HighMag, por exemplo, investiga novas baterias recarregáveis de magnésio destinadas também a aplicações de mobilidade.
O magnésio é abundante e apresenta características eletroquímicas teoricamente muito interessantes. Mas estamos muito mais longe de uma aplicação automóvel comercial.
Questões relacionadas com eletrólitos, interfaces, estabilidade, transporte dos iões e durabilidade continuam a exigir investigação fundamental.
Por isso, não faria sentido afirmar hoje que o magnésio vai substituir o lítio.
É simplesmente mais um caminho que está aberto.
Não existe apenas uma bateria do futuro
- Começamos então a perceber que a expressão “a bateria do futuro” talvez esteja errada.
- Temos várias famílias tecnológicas a avançar simultaneamente:
- Li-ion convencional, cada vez mais otimizada.
- Li-ion com novas arquiteturas de elétrodos, como a investigação do Fraunhofer.
- Estado sólido baseado em lítio, como a tecnologia desenvolvida pela Factorial e testada pela Stellantis.
- Sódio-ion, utilizando matérias-primas mais abundantes.
- Sódio em estado sólido, tentando combinar abundância de materiais com as vantagens potenciais de um eletrólito sólido.
- E tecnologias mais experimentais baseadas em magnésio, zinco, enxofre e outras químicas.
Uma história que o noEnigma já acompanhou antes
Esta corrida tecnológica faz lembrar uma história que apresentámos aqui no noEnigma em 2015.
No artigo “Mas afinal como funciona o novo carro eléctrico da nanoFlowcell?”, analisámos um automóvel apresentado no Salão de Genebra equipado com uma tecnologia completamente diferente: uma bateria de fluxo.
O princípio era fascinante.
O automóvel transportava dois depósitos contendo líquidos com espécies eletroativas. Esses líquidos circulavam através de uma célula eletroquímica, produzindo a eletricidade necessária para alimentar os motores.
A promessa parecia resolver simultaneamente dois dos grandes problemas do automóvel elétrico.
Uma autonomia anunciada próxima dos 1.000 quilómetros e a possibilidade de “reabastecer” os líquidos em vez de esperar pelo carregamento de uma bateria convencional.
Então porque não avançou?
Porque uma tecnologia não vence apenas por funcionar.
Num automóvel com bateria de fluxo é necessário transportar não apenas a parte eletroquímica, mas também grandes quantidades de líquido, depósitos, bombas, tubagens e sistemas de circulação.
Tudo isso ocupa espaço, acrescenta peso e aumenta a complexidade.
Mas existia um problema ainda maior: a infraestrutura.
Para aproveitar realmente a vantagem do reabastecimento rápido seria necessário criar uma rede capaz de produzir, transportar, armazenar e fornecer os eletrólitos apropriados.
Enquanto essa infraestrutura teria praticamente de nascer do zero, as baterias de iões de lítio continuaram a melhorar.
E tinham uma vantagem extraordinária: a infraestrutura básica já existia.
A eletricidade chega às casas, empresas, parques de estacionamento, centros comerciais e praticamente todas as cidades.
A história da nanoFlowcell deixa, portanto, uma lição importante para todas estas novas baterias.
Uma tecnologia pode ser brilhante e mesmo assim perder.
Qual delas vai ganhar?
Talvez nenhuma isoladamente.
A investigação do Fraunhofer sobre elétrodos mais espessos é particularmente interessante porque o conceito não está necessariamente preso a uma única química.
Foi estudado em sistemas baseados em lítio, sódio e zinco.
Isso não significa que possamos simplesmente transferir a mesma arquitetura para qualquer bateria de estado sólido. Condutividade iónica, espessura dos elétrodos, interfaces, pressão, estabilidade e velocidade de carregamento terão de ser resolvidas para cada sistema.
Mas mostra algo importante.
As tecnologias que estamos a desenvolver hoje podem acabar combinadas amanhã.
Podemos imaginar futuras células onde um eletrólito sólido seja combinado com materiais abundantes e novas arquiteturas de elétrodos.
Nesse cenário, a verdadeira revolução não seria simplesmente substituir o eletrólito líquido por um sólido.
Seria conseguir simultaneamente mais energia, carregamentos rápidos, maior segurança, longa duração, produção industrial económica e menor dependência de matérias-primas críticas.
A verdadeira revolução ainda pode estar por chegar
Durante anos procurámos “a” bateria revolucionária.
Talvez estivéssemos a fazer a pergunta errada.
A bateria que dominará o automóvel elétrico das próximas décadas poderá não resultar de uma única descoberta.
Poderá juntar uma nova química, um eletrólito sólido, materiais mais abundantes, elétrodos diferentes, novos processos de fabrico e sistemas eletrónicos cada vez mais sofisticados.
A bateria de estado sólido baseada em lítio é um passo potencialmente enorme.
Mas estado sólido sem lítio pode representar um passo ainda mais interessante.
E talvez, daqui a mais onze anos, voltemos a este artigo como hoje voltámos ao que escrevemos sobre a nanoFlowcell em 2015.
Só então saberemos qual destas promessas conseguiu ultrapassar a barreira mais difícil de todas:
sair do laboratório e chegar a milhões de automóveis.
Talvez a revolução não esteja numa única bateria, mas na combinação inteligente de várias ideias.
Fontes e leitura adicional
Fraunhofer ISE — “More Energy at the Same Weight: Fraunhofer ISE Optimizes Battery Cells”, setembro de 2026.
Stellantis / Factorial Energy — desenvolvimento das células FEST de estado sólido e integração da tecnologia num veículo de desenvolvimento, 2026.
Comissão Europeia — CORDIS — projeto 4SBATT, “Sustainable Solid State Sodium Batteries”.
Comissão Europeia — CORDIS — projeto HighMag, investigação europeia sobre baterias avançadas baseadas em magnésio.
Fraunhofer ILT — investigação sobre processos necessários à industrialização das baterias de estado sólido.
noEnigma — “Mas afinal como funciona o novo carro eléctrico da nanoFlowcell?”, março de 2015.
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