Ad oggi la nuova scoperta delle batterie litio-aria può sostituire l’accumulo composto da materiali rari come nickel e cobalto ed essere così una soluzione sostenibile.
Un gruppo di ricercatori internazionali dell’Università di Oxford, Nottingham e Pisa ha scoperto tale batteria e i risultati sono stati pubblicati recentemente su Nature Chemistry.
Sono batterie che hanno un’alta capacità energetica e vista la loro composizione, sono più ecocompatibili.
La fase di ricarica e l’utilizzo pratico delle batterie ancora ad oggi non hanno raggiunto delle prestazioni soddisfacenti, ma con queste nuove batterie questi ostacoli si supererebbero.
In che modo?
Dallo studio emerge, infatti, il perché gli attuali catalizzatori, detti anche mediatori redox e utilizzati per la ricarica delle batterie litio-aria, non riescano a garantire una velocità di carica elevata. La forma di ossigeno molto reattiva, che si sviluppa durante la carica, non è di fatti responsabile del deterioramento dei materiali, come si pensava in precedenza. Un risultato estremamente importante.
La batteria litio-aria
Tra i ricercatoti che hanno partecipato il progetto si sono distinti il ricercatore Marco Lagnoni e Antonio Bertei. Entrambi hanno sviluppato modelli numerici avanzati e unici nel loro genere, in grado di prevedere le prestazioni energetiche degli elettrodi. Esistono infatti altri fenomeni, oltre alla cinetica di reazione, che possono rallentare la carica delle batterie. Pertanto anch’essi devono essere affrontati per superare le attuali limitazioni ed ottimizzare così la tecnologia.
Secondo il professore Antonio Bertei:
Ci abbiamo messo quasi tre anni per finalizzare il lavoro, per non parlare di tutte le attività di ricerca pregresse che ci hanno permesso di essere pronti per studiare questo tipo di batterie. La buona ricerca di base richiede risorse, ma soprattutto tempo, impegno e ottime basi teoriche. Questo risultato dimostra come l’approccio dell’ingegneria chimica sia multidisciplinare, attuale e capace di contribuire alla soluzione delle sfide odierne, come quelle dell’accumulo di energia elettrica”.
Secondo il dott. Marco Lagnoni il progresso della ricerca scientifica attualmente si basa su una combinazione di sforzi sperimentali e strumenti di modellazione avanzati. La modellazione in questo campo è uno strumento indispensabile per aumentare il progresso e supportare l’interpretazione dei dati sperimentali. Lo sviluppo però di modelli di alta qualità non richiede solo una rigorosa qualificata base sperimentale, ma anche teorica.
Questo cosa significa?
I risultati dello studio effettuato potranno indirizzare la ricerca verso la progettazione di nuove classi di mediatori redox e l’utilizzo di materiali diversi usati fino ad oggi.
