Dal Giappone la batteria litio-aria con una densità energetica record

Grazie agli studi dell’Istituto nazionale per la scienza dei materiali e al lavoro della Softbank è stata sviluppata una batteria con una densità di energia di 500 Wh/kg. Un valore doppio rispetto a quello ottenibile con la tecnologia a ioni di litio

batteria litio-aria
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Individuati i fattori critici per migliorare le prestazioni della batteria litio-aria

(Rinnovabili.it) – Arriva dal Giappone la nuova batteria litio-aria con la densità energetica più alta del mondo. Merito di un gruppo di ricercatori che ha saputo sviluppare un materiale unico per massimizzare le potenzialità dello storage metallo-ossigeno. E in collaborazione con l’azienda Softbank lo ha messo alla prova in un dispositivo reale.

Dagli smartphone alle batterie auto, passando per gli impianti domestici d’accumulo solare: oggi la tecnologia a ioni di litio domina buona parte del mercato delle ricaricabili. Tuttavia, con il progredire dell’impiego dell’alimentazione elettrica sta crescendo anche la necessità di batterie ad alta densità di energia; dispositivi che soddisfino requisiti come la rapidità di carica e la capacità di immagazzinare elevate quantità di energia per ridotte unità di peso o volume. 

In questo contesto, tra i candidati più promettenti vi sono le batterie litio-aria, celle elettrochimiche che utilizzano l’ossidazione del litio all’anodo e la riduzione di ossigeno al catodo. Sulla carta hanno il potenziale per raggiungere una densità di energia da due a cinque volte superiore rispetto quella delle batterie a ioni di litio. Ma, nonostante negli ultimi decenni vi siano stati enormi progressi nella tecnologia litio-aria, la commercializzazione appare ancora distante. Uno dei problemi maggiori? L’eccessiva quantità di elettrolita nella cella che abbassa la densità energetica effettiva.

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È a questo livello che si inserisce lo studio dell’Istituto nazionale per la scienza dei materiali (NIMS) del Giappone. Qui un gruppo di scienziati ha individuato alcuni fattori critici per migliorarne le prestazioni, realizzando assieme ad ALCA-SPRING un elettrolita unico in grado di massimizzare il potenziale delle batterie al litio-aria.

Applicando questa scoperta alla tecnologia di fabbricazione delle celle sviluppato assieme a SoftBank, il team ha raggiunto una densità energetica di ben 500 Wh/kg. A titolo di confronto si tratta di un valore doppio rispetto a quello vantato dalle batterie a ioni di litio. Ma soprattutto, scrive il NIMS,  “si tratta della prima realizzazione al mondo di una reazione di carica/scarica di una batteria al litio-aria di classe elevata a temperatura ambiente. In futuro, impegnando il nuovo materiale – attualmente in fase di sviluppo – nelle litio-aria di classe 500Wh / kg, la durata del ciclo sarà notevolmente aumentata”.

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