Le batterie agli ioni di litio per decenni hanno fornito energia al mondo moderno, ma anche per loro è venuto il tempo di cedere il passo a qualcosa di più innovativo: le batterie agli ioni di alluminio.
Se le nuove batterie agli ioni di alluminio non migliorano in quanto a capienza, hanno invece dalla loro parte un paio di novità piuttosto importanti: si ricaricano molto più velocemente e non rischiano di esplodere come le precedenti.
Le nuove batterie agli ioni di alluminio sono in via di sviluppo presso l’università di Stanford. Un post ufficiale comparso sul blog della prestigiosa università a firma Mark Shwartz – Precourt Institute for Energy – riporta alcune parole di Hongjie Dai professore di chimica a Stanford:
“Abbiamo sviluppato un nuovo tipo di batteria ricaricabile che può sostituire gli accumulatori attuali, come le batterie alcaline, che sono dannose per l’ambiente e le batterie agli ioni di litio che occasionalmente possono prendere fuoco, le nostre nuove batterie non prendono fuoco neanche volendole incendiare apposta”
Più avanti nello stesso comunicato si legge a proposito delle caratteristiche delle batterie:
“Una batteria a ricarica ultrarapida agli ioni di allunminio”.
La presentazione scientifica del progetto sarà presentata sull’edizione online di “Nature”
L’uso della grafite e dell’alluminio
Stando a quanto riportato nel post rilasciato dall’università di Stanford le nuove batterie agli ioni di alluminio sarebbero caratterizzate da due elettrodi: un anodo caricato negativamente fatto di alluminio e un catodo caricato positivamente.
Fino ad ora si erano condotti diversi esperimenti sul materiale con cui produrre il catodo, all’università di Stanford in modo quasi accidentale si sarebbe giunti alla conclusione che il miglior materiale per produrre il catodo è la grafite, ovvero per dirla in parole povere: carbone. Alcuni particolari tipi di grafite avrebbero ottenuto ottimi risultati nei test, tanto da convincere gli scienziati che questa particolare combinazione di alluminio come materiale per l’anodo e la grafite come materiale per il catodo costituirebbe la combinazione vincente per lo sviluppo di questo innovativo tipo di batterie.
A completare l’esperimento un liquido elettrolitico ionico conservato in un involucro costituito da un polimero flessibile
I risultati
I risultati dell’esperimento sono sino ad ora soddisfacenti. Le nuove batterie agli ioni di alluminio potranno ricaricarsi in modo estramemente veloce. In circa un minuto si potrebbe ricaricare interamente la batteria di un moderno smartphone. Non solo ma le nuove batterie godono anche di alcuni altri effetti come la longevità. Una normale batteria agli ioni di litio può essere ricaricata per circa 1000 cicli prima di raggiungere l’esaurimento. Le batterie agli ioni di alluminio hanno dimostrato di poter essere ricaricate per oltre 7.500 cicli senza perdere la propria capacità di accumulare energia.
L’uso del polimero esterno flessibile come contenitore per l’elettrolito fa si che le stesse batterie siano flessibili, rendendole in questo modo utilizzabile anche nei nuovi prodotti di moderna concezione che spesso hanno forme non convenzionali o sono essi stessi flessibili.
Le applicazioni pratiche
I prodotti ideali per le nuove batterie sono ovviamente periferiche di ogni tipo, ma all’università di Stanford ci tengono a sottolineare che le batterie a ioni di alluminio potrebbero trovare impiego anche come accumulatori nelle moderne reti elettriche. Le nuove batterie hanno un solo svantaggio, lo riferisce lo stesso Hongjie Dai
“Le nostre batterie producono circa metà del voltaggio di una tipica batteria a ioni di litio. Ma migliorando il materiale del catodo si potrebbe aumentare sia il voltaggio sia la densità energetica. In tutti gli altri casi le nostre batterie dispongono di qualunque cosa qualunque persona possa desiderare da una batteria: hanno elettrodi poco costosi, sono sicure, si ricaricano velocemente, sono flessibili, hanno un lungo ciclo di vita. Credo che questa nuova batteria sarà presto disponibile ed è molto emozionante”
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