Uno dei settori tecnologicamente più effervescente degli ultimi anni è sicuramente quello delle batterie, dove nascono spesso molte nuove soluzioni innovative che però, fino ad oggi, non sono riuscite ancora ad insidiare il primato delle batterie agli ioni di litio.
Attualmente, le batterie al litio sono la fonte di alimentazione utilizzata nella maggior parte dei dispositivi elettronici, dagli smartphone ai veicoli elettrici e si prevede che domineranno l’80% del mercato delle ricaricabili nei prossimi anni. Tuttavia, nonostante possiedano una migliore capacità, efficienza e longevità, sono costose e tendono a prendere fuoco o ad esplodere in condizioni estreme.
In questo contesto si inserisce il lavoro dei ricercatori dell’Università di Houston che stanno esplorando le possibilità delle batterie con elettroliti a base d’acqua che sembrano in grado di soddisfare il fabbisogno energetico della nostra società, offrendo maggiore sicurezza, stabilità e convenienza economica.
Pro e contro
Le batterie acquose tradizionali hanno scarsa densità energetica e longevità, il che significa che non possono essere utilizzate per applicazioni su larga scala come lo stoccaggio in rete o il trasporto. Di contro, offrono tutta una serie di vantaggi, come il fatto di richiedere un materiale economico ed abbondante come l’acqua, non essere infiammabili, offrire una potenza elevata e una grande facilità di produzione.
Come svantaggi hanno anche una bassa densità di energia e una stretta finestra di stabilità elettrochimica termodinamica, cosa che comporta il rischio di esplosioni in caso di qualche difetto operativo.
Tuttavia, le ultime versioni di batterie acquose utilizzano materiali innovativi tali da far credere che potrebbero rappresentare il prossimo grande progresso in questo settore: dispositivi ricaricabili sicuri e con una tensione elevata.
Perciò i ricercatori americani stanno lavorando per ampliare la finestra di stabilità elettrochimica in modo da consentire alla chimica del dispositivo di funzionare su un intervallo di tensione più ampio e produrre più energia. L’obbiettivo è di ottenere batterie acquose con la stessa tensione di quelle agli ioni di litio, ma più sicure perché sono a base d’acqua.
Batterie da indossare
Quando saranno disponibili questo tipo di batterie le possibili applicazioni saranno infinite. Si pensi soltanto alle cosiddette tecnologie indossabili (dispositivi elettronici a contatto con il corpo), attualmente limitate dalla scarsa sicurezza offerta dalle batterie al litio.
È la tecnologia delle batterie ad avere le chiavi per aprire le porte ad innovazioni rivoluzionarie, che potrebbero cambiare significativamente il nostro modo di vivere.
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