Un nuovo anodo sblocca le potenzialità delle batterie ad acqua di mare
(Rinnovabili.it) – Le batterie acquose – dotate di semplice soluzione salina come elettrolita – rappresentano un’alternativa promettente per lo stoccaggio. La loro composizione chimica le rende sicure, convenienti e facilmente scalabili; inoltre offrono un’alta densità di potenza (ossia possono rilasciare rapidamente grandi quantità d’energia) e tolleranza alla cattiva gestione. Di contro, tuttavia, possiedono due grandi limiti: una bassa densità di energia (misura dell’energia che riescono a stoccare) e una ridotta tensione d’uscita. Non solo. L’instabilità dell’anodo metallico – compresa la crescita di dendriti sulla sua superficie e la corrosione del materiale – determinata a livello dell’interfaccia con l’elettrolita, è tra i problemi più critici di questa tecnologia. Questi nodi tecnici ne hanno, per lungo tempo, limitato la diffusione a livello di mercato.
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Oggi i ricercatori dell’Oregon State University College of Engineering hanno trovato una nuova strada per superare il problema. Il team ha sviluppato un anodo basato su una speciale lega “zinco-M” nanostrutturata che potrebbe aprire le porta ad una nuova generazione di batterie ad acqua di mare. La M delle formula indica un metallo e nei primi test gli ingegneri hanno scelto il manganese.
“L’uso della lega con la sua speciale nanostruttura non solo sopprime la formazione di dendriti controllando la termodinamica della reazione superficiale e la cinetica di reazione, ma dimostra anche un’altissima stabilità su migliaia di cicli in condizioni elettrochimiche difficili“, ha spiegato Zhenxing Feng, ingegnere chimico presso l’ateneo. “L’uso dello zinco può trasferire il doppio delle cariche rispetto al litio, migliorando così la densità energetica della batteria”. “Abbiamo testato la nostra batteria acquosa utilizzando come elettrolita l’acqua di mare al posto di quella deionizzata ad elevata purezza”, ha aggiunto Feng. “Il nostro lavoro mostra il potenziale commerciale per la produzione su larga scala di queste batterie”.
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