A revolução das baterias de íon-lítio, que alimentam desde eletrônicos portáteis até sistemas de armazenamento de energia em larga escala, transformou o mundo. Contudo, a dependência de um eletrólito líquido para mover íons de lítio apresenta riscos, como a propensão a incêndios. Surge então a bateria de estado sólido, que substitui o líquido por um material cerâmico ou polimérico sólido. Essa mudança promete pacotes de energia que carregam mais rápido, duram mais, oferecem maior densidade energética e operam a temperaturas mais baixas. Uma nova onda de empresas aposta na viabilização dessa tecnologia, com o potencial de acelerar significativamente o abandono dos combustíveis fósseis.

Os pontos de atrito

Por mais de uma década, as baterias de estado sólido têm sido anunciadas como uma solução "a poucos anos de distância". Embora a tecnologia funcione em laboratório, desafios persistentes impedem sua adoção em massa. Em designs que combinam o eletrólito sólido com um ânodo de lítio-metal, filamentos semelhantes a agulhas, chamados dendritos, tendem a crescer durante o carregamento. Eventualmente, esses dendritos perfuram o eletrólito, causando curtos-circuitos. Embora os eletrólitos sólidos devam bloquear fisicamente a formação de dendritos, muitos deles racham quando as projeções em forma de árvore rompem o material, como raízes que quebram o concreto.

Outro obstáculo é a fabricação em escala. A produção em massa exige grandes quantidades de material cerâmico sem defeitos para os eletrólitos, além de salas secas para a montagem, visto que esses eletrólitos reagem com a água. Fabricantes em potencial estimam uma variedade de preços, mas a maioria espera que as baterias de estado sólido se equiparem às de íon-lítio em custo apenas em meados da década de 2030.

O progresso em marcha

Apesar de sua natureza nascente, as baterias de estado sólido já presenciaram tropeços de alto perfil. No entanto, uma das empresas mais avançadas dos Estados Unidos no setor afirma estar perto de lançar seu produto no mercado. A QuantumScape, apoiada por Bill Gates e fundada no Vale do Silício em 2010, desenvolveu sua bateria com base em uma classe de materiais cerâmicos que, segundo a empresa, é compatível com lítio, eliminando a formação de dendritos. "Passamos, então, cerca de 10 anos aprendendo a processá-lo para satisfazer todos os outros requisitos", afirma Tim Holme, cofundador e diretor de tecnologia da QuantumScape. Em 2025, a startup anunciou um método de fabricação proprietário em larga escala para produzir e tratar termicamente os eletrólitos cerâmicos utilizados em suas baterias rapidamente. "Ninguém jamais fez isso no campo da cerâmica antes", alega Holme. Por 10.000 anos, a produção de cerâmica envolveu o cozimento lento dos materiais em fornos por dias. "Descobrimos uma maneira de reduzir isso para vários minutos", conclui.

Diversas outras empresas também estão impulsionando a tecnologia. A Toyota, a maior montadora do mundo, iniciou um programa de pesquisa em baterias de estado sólido em 2010 e agora faz parceria com a Idemitsu Kosan em uma planta piloto, prometendo carros com autonomia de até 1.200 km após 10 minutos de carga. Na China, a CATL, gigante que detém cerca de 40% do mercado global de baterias, também investe agressivamente, destinando quase US$ 2,6 bilhões a um programa de pesquisa em 2024. A Mercedes, por sua vez, equipou um de seus sedans EQS com baterias de estado sólido no outono passado, que rodou mais de 1.200 km sem parar e ainda com autonomia restante.

Tração e desafios de custo

Investir em baterias para veículos elétricos faz sentido, dado o tamanho do mercado potencial. No entanto, qualquer pequeno aumento de custo é geralmente repassado aos compradores, tornando as primeiras baterias de estado sólido para EVs inevitavelmente mais caras. Compradores de sistemas de armazenamento de energia para redes elétricas, que buscam atender à crescente demanda de data centers, também podem hesitar em adquirir novas tecnologias que ainda não reduziram sua curva de custos. Por outro lado, a promessa de armazenamento de energia que dura mais do que as oito horas típicas do íon-lítio pode facilitar a persuasão.

Algumas empresas estão seguindo uma estratégia semelhante à de empresas que buscam a fusão nuclear: focar em mercados de curto prazo com margens melhores para ajudar a financiar o desenvolvimento e reduzir custos. Empresas de estado sólido, como a Solid Energies (Califórnia) e a Sion Power (Arizona), buscam vender baterias para as indústrias aeroespacial ou militar. "Esses são setores menos sensíveis a custo e que geralmente exigem volumes menores", diz Evelina Stoikou, analista-chefe de tecnologias de bateria e cadeias de suprimentos na consultoria BloombergNEF. "É uma boa maneira de provar seu conceito e, em seguida, financiar a planta piloto onde você pode produzir e, eventualmente, escalar."

Perguntas em aberto

A tecnologia funciona, o capital está disponível e a demanda não está longe. No entanto, como em qualquer processo de fabricação, "desconhecidos desconhecidos" ainda podem surgir. A velocidade com que os desafios de escalabilidade e custo serão superados determinará o ritmo da adoção em massa. A promessa de um futuro energético mais seguro e eficiente com baterias de estado sólido é tentadora, mas a jornada até lá ainda exige inovação e resiliência consideráveis.

A capacidade de superar os obstáculos técnicos e de produção definirá o impacto real desta tecnologia. A corrida pela próxima geração de armazenamento de energia está em andamento, e o sucesso das baterias de estado sólido pode redefinir os limites do que é possível em mobilidade e sustentabilidade energética.

Com reportagem de Brazil Valley

Source · MIT Technology Review