Pił vicine le batterie al litio-aria - Decisive per le auto elettriche
Data: Domenica, 05 agosto 2012 ore 05:00:00 CEST Argomento: Rassegna stampa
Sono piu'
vicine le batterie al litio-aria, decisive per le auto elettriche in
quanto sono in grado di garantire una durata maggiore. Lo dimostrano i
risultati piu' recenti, raggiunti da studi internazionali anche grazie
al contributo dell'Italia L'obiettivo comune e' garantire una lunga
durata di vita e una maggiore reversibilita'. E' questo, per esempio,
il risultato pubblicato sulla rivista Nature Chemistry e ottenuto da un
gruppo internazionale di ricerca coordinato dall'universita' Sapienza
di Roma. Configurazione innovativa: I ricercatori della Sapienza hanno
individuato una configurazione innovativa delle nuove batterie
litio-aria che usano l'ossigeno al posto dei metalli pesanti. Un
risultato che apre nuove prospettive di applicazione in settori di
importanza per il rinnovamento energetico e il trasporto compatibile su
strada. La combinazione del litio, metallo leggero ad alta capacita',
con l'ossigeno, gas ampiamente disponibile nell'atmosfera, rende queste
batterie le candidate ideali per la propulsione dei veicoli di prossima
generazione. Infatti le batterie litio-aria offrono potenzialita'
energetiche molto superiori rispetto a quelle fornite dalle attuali
batterie. Finora lo sviluppo di questa nuova tecnologia, ampiamente
studiata in molti laboratori industriali e accademici mondiali, e'
stato frenato da problemi connessi alla scarsa reversibilita' e alla
limitata vita operativa di queste batterie. Gli studi del gruppo di
Bruno Scrosati e Jusef Hassoun, del dipartimento di chimica della
Sapienza, in collaborazione con Yang-Kook Sun della coreana Hanyang
University di Seul, hanno consentito di superare questi problemi con la
realizzazione di una configurazione innovativa della batteria che ne ha
permesso l'operazione per oltre 100 cicli di carica e scarica.
''L'innovazione - spiega Bruno Scrosati - risiede nella scelta di un
materiale elettrolitico che ne consente la ciclazione prolungata e
nella morfologia dell'elettrodo positivo che regola il flusso diffusivo
dell'ossigeno nella cella''. Maggiore stabilita': Finora uno dei
problemi principali e' stato mantenere le batterie al litio-aria
stabili dal punto di vista chimico. La soluzione proposta
dall'universita' britannica di Saint Andrews e pubblicata sulla rivista
Science e' in un nuovo mezzo (elettrolita) che conduce gli ioni di
litio da un polo all'altro della batteria. Le batterie 'ad aria'
rappresentano un'importante evoluzione delle normali batterie
litio-ione perche' possono offrire prestazioni molto piu' elevate pur
essendo piu' leggere. I prototipi costruiti finora funzionano grazie
all'ossigeno contenuto nell'aria, che entra attraverso i pori
dell'elettrodo negativo (catodo) e si combina con gli elettroni e gli
ioni di litio per formare un prodotto solido chiamato perossido di
litio. Il cammino verso lo sviluppo di una batteria ad aria leggera e
di lunga durata e' stato finora ostacolato da varie difficolta' di tipo
tecnico: la principale riguarda la stabilita' chimica di questa
batteria ricaricabile. Durante il suo funzionamento, infatti, avvengono
delle reazioni collaterali che coinvolgono l'elettrolita, la sostanza
che conduce gli ioni tra l'elettrodo positivo e quello negativo. Queste
reazioni aumentano il degrado dell'elettrolita peggiorando la
performance della batteria con cicli ripetuti di carica-scarica. I
ricercatori britannici guidati da Zhangquan Peng sono riusciti a
risolvere questo problema di stabilita' usando per l'elettrolita un
liquido costituito esclusivamente da ioni. Inoltre hanno migliorato
ulteriormente l'efficienza della batteria usando un elettrodo d'oro con
dei microscopici nanopori al posto del tradizionale elettrodo poroso in
carbonio.
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