Batteria protonica organica, per la ricarica bastano pochi secondi

I ricercatori dell’Università di Uppsala hanno sviluppato un nuovo tipo di batteria sperimentale che resiste al freddo. Il design utilizza chinoni, molecole coinvolte nel trasporto degli elettroni durante la fotosintesi.

Batteria protonica organica
Credit: CC0 Public Domain

La batteria protonica organica può essere caricata e scaricata oltre 500 volte senza alcuna significativa perdita di capacità

(Rinnovabili.it) – Può sopportare una temperatura di meno 24°C, non danneggia l’ambiente e richiede pochi secondi per la ricarica. È la nuova batteria protonica organica creata da un gruppo di scienziati dell’Università di Uppsala, in Svezia. Il team è riuscito in un’impresa unica: creare una batteria che utilizzasse protoni come portati di carica, usando elementi comunemente presenti in natura

La maggior parte delle batterie ricaricabili, come quelle a ioni di litio, sono realizzate con metalli che devono essere estratti e raffinati; processo che può creare molti danni all’ambiente. Tuttavia trovare un’alternativa di storage naturale è fondamentale non solo dal punto di vista della produzione, ma anche da quello di gestione dei rifiuti.

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Per creare la loro batteria protonica organica, i ricercatori hanno impiegato chinoni come materiale attivo. Di cosa si tratta? Di molecole organiche, coinvolte nel trasporto di elettroni nei processi di fotosintesi vegetale e batterica.

Nel nuovo design gli elettrodi sono realizzati con polimeri solidi di alcuni chinoni. Questi sono immersi in una soluzione acida e acquosa che funge da elettrolita, consentendo agli elettroni di passare avanti e indietro tra il catodo e l’anodo in un movimento da “sedia a dondolo”. Questo è lo stesso meccanismo di base delle batterie agli ioni di litio, tranne per il fatto che questo design sposta gli ioni idrogeno. E poiché questi ioni contengono solo protoni, il sistema viene definito batteria protonica.

Per ora il prototipo ha delle prestazioni molto limitate. I ricercatori hanno creato una batteria a bottone con una capacità di appena 60 mAh. Nonostante ciò, la tecnologia offre diversi vantaggi che meritano un’attenzione particolare nel futuro sviluppo. Oltre all’elemento naturale, infatti, la batteria protonica organica è anche veloce da caricare. I test hanno mostrato che l’unità raggiunge la piena capacità in soli 100 secondi. Non solo. È in grado di resistere a 500 cicli di carica / scarica mantenendo la maggior parte della sua capacità e può  funzionare anche a temperature molto basse.

I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Angewandte Chemie (testo in inglese).

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