litio aria

Promette di superare gran parte dei limiti che oggi frenano lo sviluppo di dispositivi elettrici quali auto e accumulatori per le rinnovabili. È la nuova batteria litio-aria messa a punto dagli scienziati dell'Università di Cambridge.

Il dispositivo litio-ossigeno vanta un'elevata densità energetica, ha un efficienza maggiore del 90% e può essere ricaricato oltre 2000 volte. Un miracolo tecnologico, vicino ai limiti teorici per densità di energia in una batteria, 10 volte superiore rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio. Potrebbe alimentare un'auto fino a 650 km con una sola carica.

Le batterie Litio-ossigeno o litio-aria sono una vera e propria sfida. Come accade con altre batterie di nuova generazione, tanti sono i problemi pratici che devono essere affrontati prima che questi sistemi di accumulo litio-aria diventino una valida alternativa alle fonti più inquinanti.

Su questa strada stanno lavorando i ricercatori della University of Cambridge che hanno dimostrato come alcuni di questi ostacoli possano essere superati. Gli scienziati hanno sviluppato un dimostratore di una batteria con una capacità più elevata, maggiore efficienza energetica e una migliore stabilità rispetto ai tentativi precedenti.

Ancora una volta è il grafene il protagonista, con un elettrodo di carbonio a base di grafene e additivi che intervengono sulle reazioni chimiche della batteria, rendendola più stabile ed efficiente.

“Nelle batterie agli ioni di litio (Li-ion) utilizzate nei nostri computer portatili e smartphone, l'elettrodo negativo è in grafite, l'elettrodo positivo è costituito da un ossido metallico e l'elettrolita è un sale di litio disciolto in un solvente organico. L'azione della batteria dipende dal movimento degli ioni di litio tra gli elettrodi. Le batterie Li-ion sono leggere, ma la loro capacità si deteriora con l'età, e la loro densità di energia relativamente bassa fa sì che esse abbiano bisogno di essere ricaricate frequentemente” spiegano gli scienziati.

lithium air battery

Ciò che Liu, Grey e i colleghi di Cambridge hanno sviluppato utilizza una chimica molto diversa dai precedenti tentativi, basandosi su idrossido di litio (LiOH) invece di perossido di litio (Li2O2). Con l'aggiunta di acqua e l'uso di ioduro di litio, la loro batteria ha mostrato di "aver bisogno" di meno reazioni chimiche, rendendola più stabile dopo diversi cicli di carica e scarica.

I risultati, riportati sulla rivista Science, sono promettenti ma i ricercatori avvertono che una batteria litio-aria rimarrà al di fuori del mercato per almeno un decennio.

Quello che abbiamo ottenuto è un significativo passo in avanti per questa tecnologia e suggerisce nuove aree di ricerca” ha detto la prof. Clare Grey del Dipartimento di Chimica, autore principali dello studio di Cambridge.

Le sfide connesse con una batteria migliore frenano l'adozione diffusa di due grandi tecnologie pulite: le auto elettriche e i sistemi di accumulo per le rinnovabili. Chissà se tra 10 anni le batterie saranno in grado di darci una mano a ridurre l'uso di fonti fossili.

Francesca Mancuso

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