La nuova ricetta per auto elettriche a grande autonomia: le batterie al sale

Utilizzando il sale come ingrediente chiave, i ricercatori hanno progettato una nuova batteria ricaricabile, economica e sicura.

È il sale l’ingrediente chiave di un nuovo tipo di batteria ricaricabile che si pensa possa accelerare il passaggio al trasporto elettrico.

Molti veicoli elettrici (EV) sono alimentati con batterie ricaricabili agli ioni di litio ma, questo tipo di batterie, perdono energia e potenza con il passare del tempo. Inoltre, in determinate condizioni, le batterie al litio possono surriscaldarsi, riducendo i chilometri percorribili per ogni carica.

Potente, riciclabile, economica e sicura

Per trovare una soluzione a questi problemi, l’Università di Nottingham (Regno Unito) e 6 istituti di ricerca in Cina sta sviluppando un sistema economico ed innovativo per combinare le prestazioni di una cella a combustibile a ossido solido con quelle di una batteria metallo-aria.

La nuova batteria promette di aumentare significativamente l’autonomia dei veicoli elettrici, di essere completamente riciclabile, rispettosa dell’ambiente, economica e sicura.

Le celle a combustibile a ossido solido convertono idrogeno e ossigeno in elettricità a seguito di una reazione chimica. Purtroppo, pur essendo estremamente efficienti, durevoli, a basso costo ed ecologiche da produrre, non sono ricaricabili.

Invece, le batterie metallo-aria sono celle elettrochimiche che utilizzano un metallo economico come il ferro e l’ossigeno presente nell’aria per generare elettricità. Durante la carica emettono solo ossigeno nell’atmosfera. Sebbene non siano molto resistenti, queste batterie ad alta densità di energia sono ricaricabili e possono immagazzinare e scaricare tanta elettricità quanto le batterie agli ioni di litio, ma in modo molto più sicuro ed economico.

Oltre i limiti dei sali fusi

I ricercatori britannici e cinesi hanno cominciato con una batteria ferro-aria ad alta temperatura che utilizzava il sale fuso come elettrolita. I sali fusi economici e infiammabili contribuiscono a fornire ad una batteria un’impressionante capacità di accumulo di energia e potenza e un lungo ciclo di vita.

Purtroppo, in condizioni di calore estremo, i sali fusi possono diventare molto corrosivi, volatili ed evaporare o fuoriuscire. Ciò diventa un grosso problema per la sicurezza e la stabilità di una batteria.

Per questi motivi i ricercatori hanno lavorato per migliorare questa tecnologia, trasformando il sale fuso in sale morbido-solido, utilizzando nano-polveri di ossido solido. Questo elettrolita a stato quasi solido (QSS) è utilizzabile per batterie metallo-aria che funzionano a 800 ºC.

La quasi-solidificazione è stata ottenuta utilizzando la nanotecnologia per costruire una rete flessibile di particelle di ossido solido che agiscono come una barriera che blocca gli elettroliti del sale fuso, pur consentendo loro di condurre in sicurezza l’elettricità in condizioni di calore estremo.

La nuova batteria ferro-ossigeno a sali fusi ha molte possibili applicazioni, dal trasporto elettrico alle energie rinnovabili. Per esempio, può catturare e immagazzinare il calore solare e convertirlo in elettricità, tutto in un unico dispositivo.

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