Un anodo potenziato universale per dispositivi di accumulo acquosi
Sono sicure, convenienti e sostenibili. E la ricerca di settore intende trasformale in un valido competitor della tradizionale tecnologia a ioni di litio. Parliamo delle batterie ad acqua salata, una tecnologia promettente ma incastrata nella sua nicchia sperimentale. Perché? Il problema principale è la durata di questi dispositivi, troppo scarsa purché possano essere impiegate in applicazioni pratiche. A dare una generosa mano al comparto è oggi un nuova ricerca condotta dagli scienziati dell’Università di Alberta e dal Canadian Light Source presso l’Università del Saskatchewan. Il team ha realizzato un anodo potenziato universale grazie a cui è stato possibile raggiungere una durata eccezionale: fino a 380.000 cicli.
Si tratta di un risultato unico, non solo per la cicli di carica/scarica raggiunti ma anche e soprattutto per la sua flessibilità applicativa. L’elettrodo realizzato appare infatti compatibile con dispositivi di accumulo acquosi in 15 chimiche a ioni semplici e 3 batterie ad acqua di mare contenenti cationi e anioni complessi.
La ricerca canadese
Per il nuovo anodo potenziato universale il gruppo, guidato dal professore di ingegneria chimica Xiaolei Wang, ha adottato un approccio nanoscopio. Nel dettaglio ha sviluppato un materiale fatto di nanosfoglie polimeriche e nanotubi di carbonio con cui è possibile immagazzinare una varietà di diversi tipi di ioni, compresi quelli che si trovano naturalmente nell’acqua di mare.
Questi anodi appaiono più spessi di quelli precedentemente usati con questa tecnologia, vantando pertanto un’elevata capacità di immagazzinare energia e durata ciclica. In alcuni casi, spiegano gli scienziati, possono funzionare anche in condizioni estreme come carica e scarica rapida o a basse temperature.
“Compatibile con elettroliti a base di sale marino e abbinato a un catodo privo di metallo, l’anodo consente batterie ad acqua di mare con una durata di migliaia di cicli e un’elevata densità di energia/potenza”, scrivo i ricercatori. “Grazie all’immagazzinamento universale di ioni, alla capacità di carico ultraelevata, alle risorse illimitate e alla convenienza, questo elettrodo polimerico è promettente per dispositivi energetici acquosi pratici”.
La ricerca è stata pubblicata su Advanced Materials (testo in inglese).