Batterie litio-aria: nuovo processo chimico ne quintuplica la carica

Una delle nuove prospettive per il futuro dell’accumulo di energia, soprattutto per il settore delle auto elettriche, sono le batterie litio-aria. Hanno delle grosse potenzialità, ma al momento attuale anche dei grandi difetti. Dall’Argonne National Laboratory arriva però lo studio di un nuovo processo chimico che potrebbe risolvere molti dei problemi e far arrivare la carica a 5 volte quella attuale.

Nelle batterie litio-aria il litio metallico dell’anodo o del catodo reagisce con l’ossigeno dell’aria e l’energia viene immagazzinata nei legami di un ossido, in particolare (nelle versioni realizzate finora), del perossido di litio, sostanza insolubile che con il tempo crea una sorta di incrostazioni sugli elettrodi.

Un team di ricercatori dell’Argonne National Laboratory, facente capo all’US Department of Energy ha scoperto un processo chimico alternativo che permette di utilizzare un solo elettrone anziché due e produce quindi un superossido di litio, in grado di rompersi facilmente dando nuovamente litio e ossigeno e migliorando quindi la resa e la durata della batteria litio-aria.

Lo studio è stato poi portato avanti dall’Università dell’Illinois di Chicago (UIC): Amin Salehi-Khojin, assistente professore di ingegneria meccanica e industriale presso la UIC e Mohammad Asadi, ricercatore associato postdottorato presso lo stesso istituto, hanno ideato un nuovo tipo di spettrometro di massa elettrochimica, appositamente modificato per misurare i prodotti delle reazioni elettrochimiche che avvengono all’interno della batteria durante le fasi di carica e scarica.

L’apparecchio opera con vuoto ultra alto, è molto sensibile ad ogni piccolissima variazione dell’ossigeno. Durante gli esperimenti si è potuto osservare come non venissero creati sottoprodotti a base di litio.

Lo studio è appena stato pubblicato su Nature. I risultati raggiunti sono stati ottenuti grazie ai finanziamenti dell’Office of Energy Efficiency and Renewable Energy e dell’Office of Science del DOE. Salehi-Khojin sostiene che questo può essere un punto di partenza per studiare le batterie del futuro, batterie litio-aria dove il litio può anche essere sostituito da altri metalli e spiega:

Non solo possiamo analizzare i prodotti della reazione elettrochimica, siamo in grado di chiarire il percorso di reazione. Se conosciamo il percorso di reazione, sapremo come progettare la prossima generazione di batterie per raggiungere l’efficienza energetica e l’efficacia dei costi.