Batterie al magnesio: la svolta sta nella nuova lega dell'anodo

Scoperti nuovi materiali per gli elettrodi che stabilizzano le fasi di carica e scarica e aumentano la densità

Di: Francesco Barontini

11 ago 2021 alle 10:00

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Le batterie al magnesio fanno gola a molti per vari motivi. Prima di tutto, possono raggiungere potenzialmente un'alta densità energetica, fino al 50% superiore a quella delle batterie agli ioni di litio. Inoltre, sempre in confronto con gli ioni di litio, possono essere prodotte con un impatto ambientale ridotto proprio per la diversa composizione chimica.

Tuttavia, i ricercatori nel campo di quelle che in gergo sono chiamate RMB (Rechargeable Magnesium Batteries) hanno ancora un annoso problema da risolvere: devono infatti cercare degli elettroliti che permettano a questo tipo di accumulatori di essere efficienti e di mantenere buone prestazioni durante le fasi di carica e di scarica. Alcuni scienziati israeliani e spagnoli, oggi, hanno pubblicato uno studio sulla rivista accademica ChemSusChem che sembra aver trovato una soluzione adottando anodi di magnesio ultrasottili realizzati con leghe AZ31 (con il 3% di alluminio e l'1% di zinco).

Una nuova prospettiva

La novità sta proprio qui. La maggior parte degli studi sulle batterie al magnesio degli ultimi 20 anni si è concentrata sullo sviluppo di nuovi elettroliti e solo in pochi casi ci si è focalizzati sulla possibilità di non usare magnesio puro come materiale per gli anodi.

Ma con l'adozione di una lega in cui al magnesio vengono uniti altri metalli si superano i limiti riscontrati fino a questo momento e si aprono nuove strade per la ricerca. I ricercatori hanno scoperto che fogli ultrasottili della succitata lega AZ31 permettono di creare anodi con prestazioni paragonabili a quelli in magnesio puro ma con spessori minori e una durata e una stabilità maggiori.

Stesse prestazioni, maggiore densità

Per garantire a queste batterie al magnesio prestazioni interessanti, i ricercatori hanno realizzato alcuni prototipi che oltre ad anodi ultrasottili in lega AZ31 (con spessore dell'ordine dei 25 µm) sfruttano anche catodi realizzati con composto ternario del molibdeno classificato come superconduttore (una Fase di Chevrel Mg x Mo 6 S 8).

In questo modo sono riusciti a creare celle che si caricano e si scaricano come quelle con anodi composti in fogli di magnesio al 100% più spessi ma che hanno anche una densità energetica maggiore.

Restando in tema di magnesio, tecnologia sulla quale sta investendo da tempo anche Toyota (che con Panasonic punta a dimezzare il costo delle batterie tradizionali), ricordiamo che questo metallo sta dando risultati interessanti anche per lo stoccaggio dell'idrogeno.