Pesquisadores da Coreia do Sul pegaram emprestadas técnicas de fabricação de precisão da indústria de semicondutores, a que produz chips, para ajudar um tipo de bateria mais leve a durar mais. O método foi anunciado em 22 de setembro pelo KAIST (Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia).

A solução junta duas peças. Uma é um conjunto de estruturas microscópicas que distribui o lítio de forma mais uniforme sobre uma folha de cobre. A outra é um revestimento ultrafino que ajuda uma camada protetora durável a se formar enquanto a bateria é usada.

O problema da bateria sem ânodo

O alvo é a chamada bateria sem ânodo. Ela elimina materiais como o grafite, que normalmente guardam o lítio durante a recarga, e com isso economiza peso e espaço.

Sem esse material, o lítio se deposita direto sobre uma folha fina de cobre. Com cargas e descargas repetidas, ele pode se acumular de forma desigual e formar pontas afiadas e ramificadas, chamadas dendritos.

Há um segundo problema. A camada protetora que se forma sobre o lítio também fica instável, o que reduz o desempenho da bateria e encurta a vida útil dela.

Algumas tentativas anteriores de estender a vida dessas baterias acrescentavam lítio extra, para repor o que se perde durante o uso. Outras cobriam a superfície com uma película protetora grossa.

Segundo o KAIST, as duas saídas deixam a bateria mais pesada e mais grossa. Assim, elas corroem justamente a vantagem de tamanho e de peso que o desenho sem ânodo deveria oferecer.

Tubos microscópicos no cobre

A primeira frente do trabalho é o lugar onde o lítio se deposita. Para controlar isso, os pesquisadores usaram a litografia por pulverização secundária, conhecida pela sigla em inglês SSL. É um processo usado na fabricação de semicondutores para usinar peças com precisão.

Com ele, a equipe criou no cobre um conjunto de tubos microscópicos. Cada tubo tem cerca de 300 nanômetros de diâmetro e 150 nanômetros de altura. Um nanômetro é a milionésima parte de um milímetro.

Os tubos aumentaram a área disponível para cerca de quatro vezes a de uma folha de cobre lisa. Com mais superfície, o lítio podia se espalhar, em vez de se concentrar em pontos isolados e crescer em forma de pontas.

Uma camada que funciona como base

A segunda frente é a proteção. A equipe cobriu a folha de cobre com cerca de 10 nanômetros de MXene, que ficou por cima dos tubos. O MXene é um material bidimensional, produzido em folhas extremamente finas.

Ele não funciona como uma barreira protetora pronta. Segundo o KAIST, o MXene age como um primer, a demão de base usada antes da pintura: ele reúne os componentes necessários para montar a barreira enquanto a bateria funciona.

O eletrólito é o material que carrega as partículas com carga elétrica dentro da bateria. No eletrólito usado no estudo, a superfície de MXene favoreceu a formação de uma camada protetora rica em fluoreto de lítio.

Essa camada reduziu reações indesejadas entre o lítio e o eletrólito. Ao mesmo tempo, ela freou o crescimento dos dendritos.

Como a equipe conferiu

Os pesquisadores examinaram a superfície e cortes dos eletrodos com o mínimo de contato com o ar. Assim, confirmaram que uma camada protetora em escala nanométrica se formou de maneira uniforme ao longo do MXene.

Eles também usaram várias técnicas de análise, entre elas a microscopia eletrônica de transmissão, para investigar a química e a estrutura do material. Com elas, identificaram o mecanismo por trás da formação da camada.

Jinwoo Lee, professor do Departamento de Engenharia Química e Biomolecular do KAIST, resumiu o resultado. “Este estudo mostra como técnicas de fabricação ultrafina usadas na produção de semicondutores podem criar pontos uniformes para o depósito de lítio e uma camada protetora estável”, disse ele.

Segundo Lee, isso é possível sem mudar a fórmula do eletrólito e sem acrescentar lítio extra.

Lee liderou a pesquisa com Hee-Tae Jung, também professor do KAIST. A equipe trabalhou com pesquisadores da Universidade Nacional de Kyungpook e do National NanoFab Center.

O estudo foi publicado em 1º de setembro de 2026 na revista científica Advanced Functional Materials. A pesquisa teve apoio da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia, com verba do ministério de ciência do país, e de projetos do National NanoFab Center.

Por que importa

Carros elétricos poderiam rodar mais com uma única carga se as baterias guardassem mais energia sem ficar maiores nem mais pesadas, segundo o KAIST. É essa a promessa da bateria sem ânodo.

De acordo com o instituto, a proteção criada ajuda a estender a vida da bateria com pouco peso ou volume a mais, o que apoia a meta de baterias menores e mais leves. Lee espera que a tecnologia ajude a acelerar a comercialização das baterias sem ânodo de alta energia.