Da un team di scienziati della Standford University arriva una nuova batteria ad alte prestazioni e a basso costo per lo stoccaggio dell'energia di rete
Nuovi progressi con la batteria a sali fisi di tipo Zebra
(Rinnovabili.it) – Man mano che aumenta la penetrazione di eolico e fotovoltaico in rete, cresce la necessita di avere a disposizione sistemi d’accumulo dotati di elevata sicurezza, basso costo e una buona densità di energia. La nuova promessa del settore arriva oggi dalla collaborazione tra la Standford University (USA) e la Tsinghua University (Cina). Come riportato nell’articolo scientifico su Matter (testo in inglese), gli scienziati hanno creato una nuova batteria a sali fusi che potrebbe battere sui costi i dispositivi a ioni di litio, oggi prodotto numero uno nel mercato dello storage.
Questa tecnologia, come fa intuire lo stesso nome, impiega sali fusi come elettrolita e offre sia un’elevata densità di energia che un’alta densità di potenza. I principali sistemi studiati e sviluppati in questo campo possono essere racchiusi in tre categorie: Batterie sodio-zolfo; Batteria sodio-nichel cloruro, detta anche Zebra (Zero Emissions Batteries Research Activity); Batterie a metallo liquido.
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Per tutte e tre le classi esiste un problema fondamentale: per mantenere i componenti fusi, hanno bisogno di alte temperature; un fattore che porta inevitabilmente al consumo di parte dell’output elettrico della batteria stessa, aumentando anche la velocità con cui i componenti secondari, si corrodono e si degradano.
Il nuovo lavoro è partito dalla batteria a sali fusi del tipo Zebra ma il team ha dato il proprio tocco alla ricetta. Gli scienziati hanno scelto il litio fuso come anodo e hanno sostituito il nichel con zinco a basso costo, combinandolo con un sale di cloruro di litio per creare il catodo. Non zinco puro, però, per evitare la crescita incontrollata di detriti metallici capaci di rovinare le prestazioni. La scelta è ricaduta sull’impiego di particelle di ottone (una lega rame-zinco). Nel dettaglio, durante la carica l’ottone rilascia lo zinco; nella fase di scarica lo zinco metallico formatosi, si lega nuovamente al rame, stabilizzandosi.
La nuova chimica è in grado di funzionare a una temperatura inferiore rispetto alle tradizionali batterie Zebra: 215°C contro i “tradizionali” 350°C. E la cella offre una densità energetica teorica di 700 Wh / kg, e una pratica ad oggi superiore a 250 Wh / kg. L’aspetto più interessante è però quello inerente i prezzi. Il nuovo sistema dovrebbe costare 16 dollari per chilowattora di energia immagazzinata, ossia un ottavo del valore calcolato per le batterie a ioni di litio.
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