Nuovi progressi per l’accumulo stazionario
(Rinnovabili.it) – La tecnologia a ioni di litio domina quasi incontrastata il settore dell’accumulo a batteria, sia nel segmento mobile che stazionario. Ma, nonostante la sua maturità tecnologica, i problemi legati alla sicurezza ne fanno un candidato imperfetto per lo stoccaggio di rete su larga scala. Cercando un’alternativa più sicura sono nate le nuove batterie ad acqua della RMIT University, in Australia. “Ciò che abbiamo progettato e prodotto sono batterie acquose agli ioni metallici, ma possiamo chiamarle batterie ad acqua“, ha spiegato professor Tianyi Ma, della School of Science del RMIT e a capo della ricerca. Ma e il suo gruppo hanno utilizzato l’acqua per sostituire gli elettroliti organici, che consentono il flusso di corrente elettrica tra gli elettrodi, e ioni metallici diversi da quelli del litio, come ad esempio magnesio o zinco. Per prevenire la formazione di dendriti – la causa alla base di cortocircuiti ed esplosioni – gli scienziati hanno introdotto il bismuto e il suo ossido come strato protettivo.
Il risultato? “Le nostre batterie ora durano molto più a lungo, per un tempo paragonabile quello delle batterie commerciali agli ioni di litio presenti sul mercato, rendendole ideali per l’uso intensivo e ad alta velocità nelle applicazioni del mondo reale”, ha affermato il professore.
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Batterie ad acqua e ioni di magnesio
I ricercatori dell’ateneo australiano si sono concentrati sui dispositivi acquosi con ioni di magnesio per via dei vantaggi offerti da un elemento così abbondante ed economico. Sulla carta questa chimica ha il potenziale per rivoluzionare l’energy storage grazie ad una maggiore densità di energia potenziale, alti livelli di sostenibilità ambientale e compatibilità con le infrastrutture di produzione esistenti.
Nella pratica tuttavia la densità energetica deve ancora superare diverse sfide. L’ultima batteria ad acqua agli ioni di magnesio, creata dal team, vanta al momento una densità di 75 Wh/kg, ossia appena il 30% delle ultime batterie auto della Tesla. Ecco perché il gruppo punta a sviluppare nuovi nanomateriali per gli elettrodi che ne aumentino le prestazioni. “Le batterie all’acqua agli ioni di magnesio hanno il potenziale per sostituire la batteria al piombo a breve termine, da uno a tre anni, e per sostituire la potenziale batteria agli ioni di litio a lungo termine, tra 5 e 10 anni da oggi”.
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