Molten air, le nuove batterie ad “aria” 4,5 volte più efficienti di quelle al litio

[16 ottobre 2013]

Nello studio “ Molten air – a new, highest energy class of rechargeable batteries”, pubblicato su Energy & Environmental Science, un team di cinque scienziati del dipartimento di chimica della George Washington University presenta i principi di una nuova classe di batterie high-energy e la loro chimica fondamentale. I ricercatori statunitensi spiegano che «Queste batterie “molten air” utilizzano aria, un elettrolita fuso, sono quasi-reversibili (ricaricabili), hanno la capacità di stoccare più elettroni per molecola ed hanno le più alte capacità intrinseche di accumulo di energia elettrica».

I 5 della George Washington University sono convinti che sono davvero le batterie meno costose, con una migliore densità di stoccaggio di energia e per molte ricariche e che questo potrebbe rappresentare una soluzione per uno degli ostacoli che impedisce l’adozione su larga scala delle auto elettriche: la distanza limitata che possono percorrere dopo aver ricaricato le batterie.

Stuart Licht ed il suo team (Baochen Cui, Jessica Stuart, Baohui Wang e Jason Lau) pensano che le loro batterie Molten air siano 4,5 volte più efficienti di quelle al litio. Hanno già realizzato tre diverse versioni di batterie utilizzando ferro, carbonio o vanadio boride come elettrolita fuso. Secondo Chemestry World, «Proprio come le batterie metallo-aria, le batterie molten air utilizzano l’ossigeno dall’aria come materiale catodico invece di un ossidante interno». Questo nuovo tipo di batterie sperimentali ad “aria fusa” hanno risultati simili a quelli delle batterie high energy density di vanadio boride perché sono grado di immagazzinare molti elettroni per molecola.

Un altro importante vantaggio delle Molten air è che, a differenza di altre batterie ad alta energia, sono ricaricabili. «L’elevata attività elettrochimica degli elettroliti fusi permette che i loro elettroni siano spinti all’interno del materiale che stocca gli elettroni attraverso inusuali percorsi elettrochimici», spiega ancora Chemestry World.

Licht è entusiasta: «E’ straordinario osservare l’elevata capacità di stoccaggio queste batterie. Sono stato anche sorpreso dalla stabilità di componenti in lamina di acciaio e nichel nella vasta gamma di elettroliti fusi».

Derek Fray, un esperto di fusione dei Sali dell’università britannica di Cambridge, conferma che «Questo è il primo rapporto di una batteria ad aria ricaricabile ad alta temperatura. Sarà interessante seguire lo sviluppo tecnico di questa importante innovazione».

Il team della George Washington University sta ora lavorando a comprendere scientificamente e ad ottimizzare del punto di vista ingegneristico le nuove batterie Molten air ed i 5 ricercatori pensano che il loro lavoro incoraggerà altri chimici a fare ricerca sulle batteria ad “aria fusa”. Licht è ottimista: «I componenti di base, sali inorganici, nichel e acciaio, sono facilmente reperibili e poco costosi. A seconda del tasso di scale-up, potremmo vedere le batterie molten air utilizzate tra due anni».