Nuovi progressi “solidi” per le batterie Li2O
(Rinnovabili.it) – Arriva dagli Stati Uniti e più precisamente dall’Illinois Institute of Technology l’ultimo progresso nel campo delle batterie Li2O, una sottocategoria delle ricaricabile metallo-aria che sfrutta l’ossidazione del litio e la riduzione dell’ossigeno per generare corrente.
Queste celle hanno sulla carta il potenziale non solo per rimpiazzare la più matura tecnologia d’accumulo a ioni di litio ma anche per competere con la benzina in termini di densità energetica. Tuttavia proprio la fonte dei suoi potenziali vantaggi – vale a dire il catodo – costituisce anche “l’anello debole” delle sue prestazioni attuali. I percorsi di reazione che avvengono su questo elettrodo possono, infatti, portare alla formazione di perossido di litio o superossido di litio in grado di bloccare il catodo, determinando una scarica incompleta.
L’ingegnere chimico Mohammad Asadi dell’l’Illinois Institute of Technology, ha trovato un nuovo design che potrebbe superare definitivamente il problema e permettere alle batterie litio-aria di raggiungere densità energetiche ultra elevate.
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Una nuova ricetta per le batterie litio-aria
Nel dettaglio Asadi ha realizzato una batteria Li2O dotata di un elettrolita solido al posto dei più tradizionali elettroliti liquidi o in gel impiegati con questa tecnologia. Il ricercatore ha scelto di puntare su nanoparticelle ceramiche incorporate in una matrice polimerica di ossido di polietilene modificato. Questo approccio chimico permette di sfruttare l’elevata conduttività ionica della ceramica e l’elevata stabilità e l’elevata connessione interfacciale del polimero.
La ricetta non solo evita la formazione di perossido o superossido di litio ma permette anche alle batterie Li2O di raggiungere una densità di energia di oltre i kWh per kg.
“Abbiamo scoperto che l’elettrolita a stato solido contribuisce per circa il 75%alla densità energetica totale”, spiega Asadi. “Questo ci dice che c’è ancora molto spazio per migliorare dal momento che crediamo di poter ridurre al minimo il suo spessore senza compromettere le prestazioni, e questo ci consentirebbe di ottenere un densità di energia davvero molto alta”. I risultati della ricerca appaiono su Science (test in inglese).
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