Questa batteria ha elettrolita fatto con acqua e sale

Messo a punto uno speciale elettrolita acquoso con sodio disciolto che offre prestazioni elevate e non prende fuoco

Batterie con elettrolita acquoso con sodio

Francesco Barontini

Di: Francesco Barontini

11 feb 2023 alle 07:00

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Cobalto, manganese, nichel: chi l’avrebbe mai detto che tra tutti i metalli preziosi che si usano per realizzare batterie agli ioni di litio sempre più evolute la rivoluzione sarebbe stata fatta con… acqua salata.

Eppure è così. Recenti studi hanno permesso di ottenere batterie dotate di questa soluzione che danno ottimi risultati in termini di efficienza e prestazioni.

Sodio necessario, ma dannoso

Partiamo dall'inizio: l’utilizzo di elettroliti a base acquosa offre grandi vantaggi in termini di sicurezza, essendo difficilmente infiammabili. Lo si sa da tempo. Però, questi elettroliti, per garantire il corretto funzionamento delle batterie, devono avere disciolta al loro interno una certa percentuale di sodio: sostanza necessaria ma che portava con sé due limiti congeniti.

La bassa densità energetica
La stretta finestra elettrochimica dell’acqua (si tratta dell’intervallo di tensione al quale si hanno prestazioni stabili)

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Sali in quantità

Un team di ricercatori svedesi provenienti da alcune facoltà di Chimica del Paese scandinavo ha però trovato il modo di superare i problemi degli elettroliti acquosi utilizzando alte concentrazioni di sale. Concentrazioni così elevate che si può arrivare a parlare di sali fusi idrati a temperatura ambiente. Hanno scoperto infatti che un elettrolita acquoso con tanto sodio (materiale che tra l'altro sta prendendo sempre più piede proprio in tema di accumulatori) riesce a incrementare la stabilità elettrochimica, che può anche raddoppiare.

Bastava così poco? No, perché aumentare la quantità di sale porta con sé altri problemi. Può causare infatti la cristallizzazione indesiderata dell'elettrolita per saturazione, di nuovo inficiando le prestazioni. Ed è qui che sta la vera novità: si sono finalmente trovati dei solventi in grado di evitare la cristallizzazione.

Questa accortezza ha permesso di ottenere una batteria agli ioni di litio con elettrolita liquido non infiammabile con buona stabilità. Tanto che mantiene prestazioni accettabili per oltre 500 cicli di carica e scarica. Non è tutto. Galvanizzati dai risultati, i ricercatori si sono spinti oltre, aggiungendo ulteriore sale e ulteriori solventi che hanno modificato l’attività delle molecole d’acqua durante il passaggio degli ioni di litio. Hanno così ottenuto una batteria ancor più stabile e prestazionale, che già resiste a 250 cicli di carica e scarica.

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