Batteria rivoluzionaria creata dal MIT: costa 1/6 di quelle agli ioni di litio e non si incendia
Un team di ricerca internazionale guidato da scienziati del prestigioso Massachusetts Institute of Technology (meglio conosciuto con l'acronimo di MIT) ha realizzato una nuova batteria sperimentale in grado di abbattere costi e problematiche delle batterie agli ioni di litio, onnipresenti nei nostri dispositivi elettronici, installate sulle vetture ibride / elettriche e alla base di alcune infrastrutture che accumulano energia. Per evitare che la crisi climatica si trasformi in una catastrofe, del resto, è necessario abbandonare al più presto i combustibili fossili; le batterie avranno dunque un ruolo sempre più centrale nel favorire la transizione ecologica. Ma per compierla è necessario ricercare tecnologie più efficienti, economiche e prestazionali di quelle attuali. Proprio durante questi studi gli scienziati coordinati dal dottor Donald Sadoway, professore emerito presso il Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali dell'istituto di Cambridge, hanno realizzato una batteria potenzialmente rivoluzionaria. Ecco com'è fatta e quali sono i vantaggi.
La batteria messa a punto da scienziati del MIT, dell'Università di Waterloo, dell'Università della Tecnologia di Wuhan, dell'Argonne National Laboratory e di altri centri di ricerca si basa su materiali abbondanti sulla Terra ed economici: alluminio e zolfo per gli elettrodi e un elettrolita a base di sali. “Volevo inventare qualcosa che fosse migliore, molto migliore, delle batterie agli ioni di litio per l'immagazzinamento stazionario su piccola scala e, in definitiva, per gli usi automobilistici”, ha affermato il professor Sadoway in un comunicato stampa del MIT. Lo scienziato ha iniziato ad analizzare la tavola periodica degli elementi andando a caccia di metalli economici e diffusi potenzialmente in grado di sostituire il litio. Poiché il ferro non era all'altezza, il chimico si è rivolto all'alluminio, che è il metallo più abbondante sulla Terra, come sottolineato dal MIT. Per il secondo elettrodo è stato scelto lo zolfo, un elemento molto comune e a basso costo, spesso di scarto da altri processi. Per l'elettrolita – alla base dello scambio di ioni durante il processo di ricarica e scaricamento -, hanno deciso di concentrarsi su materiali che non fossero liquidi organici volatili e infiammabili. Tra i rischi delle batterie agli ioni di litio, del resto, ci sono proprio quelli di incendio ed esplosione. Alla fine il team ha optato per sali ampiamente disponibili in commercio. “Gli ingredienti sono economici e sicuri: la batteria non può bruciare”, ha specificato lo scienziato.
Tra i vantaggi della nuova batteria ci sono dunque i costi (un sesto di quelli di una batteria agli ioni di litio), l'abbondanza degli elementi sulla Terra e l'eliminazione del rischio di incedi ed esplosioni. Ma non solo. Durante i test, infatti, è stato dimostrato che la batteria può sopportare centinaia di cicli a ricarica rapida senza problemi, inoltre il sale fuso utilizzato come elettrolita previene la formazione di dendriti, aggregazioni di metallo (in questo caso alluminio) che possono generarsi dentro le celle, mettendo in comunicazione gli elettrodi e mandando le batterie in cortocircuito. Aver impiegato sali con una simile proprietà è stata una fortuna, secondo Sadoway: “Se avessimo iniziato cercando di prevenire il cortocircuito dendritico, non sono sicuro che ci saremmo riusciti”, ha affermato l'esperto.
Secondo gli scienziati tra le applicazioni principali di una simile batteria vi sono gli accumulatori per alimentare case e piccole / medie imprese, garantendo una capacità di poche decine di kilowattora. Potrebbero essere impiegate anche per le colonnine di ricarica delle vetture elettriche, offrendo un amperaggio sufficiente per alimentare più vetture contemporaneamente. Al momento la batteria è solo un prototipo sperimentale, ma è stata già fondata una società spin-off chiamata “Avanti” che potrebbe portarla in commercio in tempi non troppo lunghi. La nuova batteria è stata descritta nell'articolo "Fast-charging aluminium–chalcogen batteries resistant to dendritic shorting" pubblicato sull'autorevole rivista scientifica Nature.
