I ricercatori di tutto il mondo stanno lavorando alacremente su un settore strategico e di grande interesse economico: quello delle batterie. Tra loro anche gli scienziati americani del Massachusetts Institute of Technology (MIT) che sono riusciti a progettare una nuova batteria agli ioni di litio che usa un catodo basato su materiali organici invece che su cobalto o nichel.
Un nuovo materiale che costa molto meno del cobalto
In un articolo pubblicato sulla rivista ACS Central Science, i ricercatori spiegano che la batteria si basa su un nuovo materiale che potrebbe essere prodotto a un costo inferiore rispetto al cobalto e che può condurre elettricità a velocità simili. La nuova batteria ha anche una capacità di accumulo comparabile e può essere ricaricata più velocemente delle batterie al cobalto.
Il problema della batterie al cobalto, ottime per immagazzinare molta energia, è che il metallo non è facilmente disponibile e i suoi prezzi hanno oscillazioni selvagge. Naturalmente, quando si diffonderanno veicoli elettrici sulle strade di tutto il mondo, non ci sarà abbastanza cobalto o, comunque, non a prezzi accettabili. Perciò, batterie senza cobalto aprono le porte ad un’energia più sostenibile per gli autoveicoli elettrici.
Lamborghini ha puntato sulle batterie organiche da 6 anni
Lamborghini ha iniziato a finanziare ricerche in questa direzione da circa 6 anni, quando ha preso accordi con il MIT per sviluppare una batteria organica che potesse essere utilizzata per alimentare auto elettriche.
I ricercatori hanno realizzato un materiale completamente organico, costituito da molti strati di TAQ (bis-tetraamminobenzochinone), una piccola molecola organica che contiene tre anelli esagonali fusi. Questi strati possono estendersi verso l’esterno in ogni direzione, formando una struttura simile alla grafite. All’interno delle molecole ci sono gruppi chimici chiamati chinoni, che sono i serbatoi di elettroni, e ammine, che aiutano il materiale a formare forti legami idrogeno. Questi legami rendono il materiale altamente stabile e anche molto insolubile, cosa molto importante perché impedisce al materiale di dissolversi nell’elettrolito della batteria, prolungandone così la durata.
Questo nuovo materiale permette di arrivare a oltre 2.000 cicli di carica della batteria con un degrado minimo.
E adesso si lavora per sostituire anche il litio
I materiali primari necessari per produrre questo tipo di catodo sono un precursore del chinone e un precursore dell’ammina, che sono già disponibili in commercio e prodotti in grandi quantità come prodotti chimici di base. I ricercatori del MIT stimano che il costo materiale per l’assemblaggio di queste batterie organiche potrebbe essere da un terzo alla metà del costo delle batterie al cobalto.
Adesso, il team di ricercatori è al lavoro per sviluppare materiali alternativi per le batterie, con l’idea di sostituire il litio con sodio o magnesio, più economici e più abbondanti del litio.
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