Creata la prima batteria che utilizza ioni H3O+ come vettore di carica. Per gli scienziati si apre una nuova strada di ricerca nel campo dell’energy storage stazionario
(Rinnovabili.it) – Nasce nei laboratori dell’Oregon State University un nuovo tipo di batteria che promette di dare una spinta allo stoccaggio stazionario ad alta potenza. Qui, infatti, il chimico Xingfeng Wang, insieme ai suoi colleghi, ha realizzato la prima batteria che utilizza ioni H3O+ come vettore di carica.
Il gruppo atomico prende il nome di catione ossonio o idrossonio, ed è una novità nell’ambito della ricerca sull’energy storage. Si tratta di uno ione positivo ottenuto con l’aggiunta di un protone a una molecola di acqua. Studi precedenti hanno dimostrato la possibilità di memorizzare in modo reversibile questo gruppo atomico in un semiconduttore organico chiamato PTCDA (materiale con cui realizzare gli elettrodi).
Gli studi sono solo all’inizio e c’è ancora molta strada da fare sul fronte della sicurezza, dal momento che la batteria ha bisogno di impiegare acido solforico come elettrolita. Tuttavia per Wang, primo autore dello studio pubblicato su Angewandte Chemie International Edition, si tratta di un formidabile progresso. La ricerca “può fornire un’opportunità di cambio di paradigma per batterie più sostenibili. Non usa litio, sodio o potassio per trasportare la carica e solo acido come elettrolita. Abbiamo acido in abbondanza in natura e quindi [la soluzione] è altamente rinnovabile e sostenibile”.
Come sottolinea il collega Xiulei Ji, fino a ieri i cationi (ioni con carica positiva) impiegati nelle batterie sono stati quelli dell’alluminio, dei metalli alcalini e alcalino-terrosi. “Nessun cationi metalloide è mai stato preso seriamente in considerazione”.
Il PTCDA, spiegano i ricercatori, grazie alla sua struttura cristallina ordinata, ha molto spazio “interno” tra i suoi elementi costitutivi, permettendo così di memorizzare con una buona capacità grandi ioni. I primi test di laboratorio hanno permesso di osservare come gli ioni H3O+ viaggino anche attraverso la struttura dell’elettrodo con un “attrito” ragionevolmente basso, che si traduce di conseguenza in un’alta potenza. Il nuovo studio, mette in chiaro Ji, non sarà d’aiuto per il settore delle auto elettriche ma “permetterà ai ricercatori di esplorare una nuova direzione per tutte le soluzioni di immagazzinamento energetico stazionario”.
