Le batterie al cloro – metallo alcalino diventano ricaricabili
(Rinnovabili.it)- Prendere una tecnologia nata quasi 50 anni fa per rivoluzionare l’energy storage del futuro. Si potrebbe riassumere così l’idea alla base del nuovo studio sull’accumulo condotto presso l’Università di Stanford, in California. Qui un gruppo di ricercatori ha sviluppato delle batterie al cloro-metallo alcalino in grado di immagazzinare fino a sei volte l’energia conservata dalla tecnologia oggi in commercio. Il punto di partenza è stato la batteria primaria al litio-cloruro di tionile (Li-SOCl 2 ), sviluppata negli anni ’70 utilizzando SOCl2 come catolita, litio metallico come anodo e carbonio amorfo come catodo. Ben nota per la sua elevata densità di energia, oggi trova diverse applicazioni nel mondo reale; ma come tutte le pile, può essere impiegata una sola volta.
La svolta arriva dal lavoro del professore di chimica Hongjie Dai, dal dottorando Guanzhou Zhu e colleghi che hanno creato nuove batterie al cloro- metallo alcalino che si basano sulla conversione chimica avanti e indietro del cloruro di sodio (Na/Cl2) o cloruro di litio (Li/Cl2) in cloro.
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Il motivo per cui nessuno aveva ancora creato una batteria ricaricabile al sodio-cloro o al litio-cloro ad alte prestazioni è che il cloro è troppo reattivo e difficile da riconvertire in un cloruro ad alta efficienza. La svolta è arrivata quando il team di Standford ha realizzato l’elettrodo utilizzando un materiale in carbonio poroso messo a punto all’Università di Taiwan. Il materiale è dotato di una struttura a nanosfere riempita con moltissimi pori ultra piccoli. In pratica, queste sfere cave agiscono come una spugna, assorbendo abbondanti quantità di molecole di cloro e conservandole per la successiva conversione in sale.
“Possiamo ripetere questo processo per molti cicli”, ha spiegato Zhu. “Attualmente possiamo eseguire cicli fino a 200 volte e c’è ancora spazio per miglioramenti”. I ricercatori hanno finora raggiunto 1.200 milliampere per grammo di materiale per elettrodi positivi, mentre la capacità della batteria commerciale agli ioni di litio oggi arriva fino a 200 milliampere per grammo. “Il nostro ha una capacità almeno sei volte superiore”, ha aggiunto Zhu. La ricerca è stata pubblicata il 25 agosto sulla rivista Nature.
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