O grafeno tem sido proposto e utilizado para inúmeras funções em aplicações de armazenamento de energia, desde baterias de chumbo-ácido a supercondensadores, mas o verdadeiro alvo são as baterias de iões de lítio. Este mercado está em franca expansão; a IDTechEx prevê que o mercado das baterias de iões de lítio ultrapasse os 430 mil milhões de dólares até 2033, pelo que mesmo uma pequena fatia deste mercado é significativa. O mercado tem diversas aplicações, desde ferramentas elétricas a instalações residenciais, mas, naturalmente, a maior parte será utilizada no setor automóvel. O papel do grafeno dentro da bateria voltou a ser diversificado; empresas têm proposto utilizá-lo como revestimento para um coletor de corrente ou como rede condutora que viabilize soluções alternativas, como as de lítio-enxofre. No entanto, a área predominante é o papel que pode desempenhar na viabilização dos ânodos de silício ou na melhoria do desempenho dos elétrodos de iões de lítio da geração atual.
Em fevereiro de 2023, a Evonik anunciou um investimento na fabricante chinesa de grafeno SuperC. Este investimento provém do seu Fundo Tecnológico para a Sustentabilidade, lançado em 2022, que conta com um volume total de investimento de 150 milhões de euros. O comunicado de imprensa refere que a tecnologia da SuperC pode "melhorar a autonomia, a robustez, a velocidade de carregamento e a vida útil das baterias de iões de lítio". Acrescenta ainda que "a adição de grafeno aumenta a condutividade elétrica e térmica das baterias, permitindo um carregamento mais rápido e um melhor desempenho global. Além disso, as baterias tornam-se menos sensíveis à temperatura.".
A SuperC é uma grande defensora do grafeno há muito tempo e, numa altura em que outros pioneiros se retiraram, representa um impulso bem-vindo para o setor. Fundada em 2011 (também conhecida como Hefei Haizhou New Material Co.) em Dongguan, na China, a empresa sempre se concentrou no armazenamento de energia. Produz grafeno de camada fina (FLG) e, segundo informações, estabeleceu uma capacidade de 10.000 toneladas por ano para pastas de elétrodos de grafeno para baterias. O comunicado de imprensa informa ainda que a empresa irá construir uma nova unidade de produção em Hefei.
A localização também é importante, tanto para a cadeia de abastecimento do grafeno como para os clientes. Os institutos de investigação e as empresas comerciais chinesas destacaram-se na área do grafeno, detendo uma parcela significativa da capacidade global e um número expressivo de patentes registadas. Um mercado-chave para o grafeno é a sua utilização como dissipador de calor em smartphones, liderado por fabricantes chineses que abastecem a indústria de eletrónica de consumo localmente. Da mesma forma, a China, e Hefei em particular, é um importante centro de produção de baterias, proporcionando uma vantagem estratégica fundamental para a SuperC. A Evonik, por sua vez, tem-se tornado cada vez mais ativa no setor das baterias, com vários lançamentos de produtos.
Esta não é a única notícia sobre as baterias de grafeno. Em 2022, a VoltaXplore (uma joint-venture 50/50 entre a NanoXplore e a Martinrea) inaugurou uma instalação de demonstração e, mais recentemente, a Nanotech Energy anunciou em 2023 planos para uma gigafábrica de mil milhões de libras no Reino Unido. Ambas são notáveis, mas a combinação de uma grande empresa química com um fabricante líder de grafeno, numa localização geográfica estratégica e com capacidades e relações comprovadas no setor das baterias de iões de lítio, pode ter um impacto significativo.
A IDTechEx sublinha que, apesar de toda a publicidade, o grafeno é apenas uma solução. Encontra-se numa fase relativamente inicial de adoção, ao contrário do seu antecessor, o MWCNT, que está a experimentar expansões comerciais significativas, como o recente anúncio de que a CATL utilizará o produto de CNT disperso da Toyocolor e as expansões da LG Chem (ver relatório). Existe um conhecimento substancial tanto na dispersão como na otimização da carga e das propriedades correspondentes em combinação com outros aditivos condutores. O preço do grafeno será, obviamente, um factor importante, mas, ao contrário de outros mercados que o grafeno visa (por exemplo, o plástico reciclado), o valor acrescentado e as margens correspondentes no sector do armazenamento de energia são mais atractivas. Em relação à próxima geração de baterias, existem muitas soluções viáveis e excecionalmente bem financiadas, tanto para ânodos de silício como, mais adiante, para baterias de estado sólido. A competição é feroz, dada a dimensão do prémio para o vencedor.
