Questa batteria d'accumulo funziona usando solo acqua e ferro

Realizzata per sistemi di storage, mantiene il 98,7% delle prestazioni anche dopo 1.000 cicli di ricarica

Come funziona la batteria al ferro acquoso

Francesco Barontini

Di: Francesco Barontini

15 apr 2024 alle 07:00

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Tra le batterie di accumulo potrebbe presto farsi largo una tecnologia più economica e sicura, che sfrutta una chimica inedita a base d’acqua e ferro. È stata scoperta dai ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory con sede nello Stato di Washington, negli USA, ed è stata resa nota dalla rivista Nature Communications.

Per funzionare utilizza una sostanza chimica di facile reperibilità, che viene comunemente usata negli impianti di trattamento dell’acqua e che si è dimostrata adatta anche se utilizzata in batterie di flusso. Si tratta di batterie ricaricabili in cui l’elettrolita contiene sostanze elettroattive che, attraverso celle elettrochimiche, convertono energia chimica in energia elettrica.

Resiste a più di 1.000 cicli

Tornando alla scoperta compiuta dai ricercatori statunitensi, la nuova batteria ha già dimostrato una notevole stabilità per oltre 1.000 cicli di carica e scarica e, al termine di questo stress test, ha mantenuto il 98,7% della sua capacità massima.

Si tratta di un risultato storico, considerando che studi su batterie di accumulo analoghe a base di ferro (su questa tecnologia si lavora da quasi 50 anni) avevano fatto registrare un degrado di decine di volte maggiore anche dopo un minor numero di cicli.

Il funzionamento della batteria durante i cicli di carica e scarica

Il segreto del successo è da ricercare nell’elettrolita liquido a base di fosfato a pH neutro. Questa sostanza, chiamata trifosfonato azotato (anche noto come acido ntrilotri-metilfosfonico o NTMPA) funziona perfettamente combinata con il ferro.

La forza dei materiali comuni

La sostanza in questione è interessante anche perché viene utilizzata per combattere la corrosione negli impianti di trattamento delle acque ed è disponibile in quantità industriali a prezzi accessibili.

"Stavamo cercando un elettrolita in grado di legare e immagazzinare il ferro carico in un complesso liquido a temperatura ambiente e in condizioni operative blande con pH neutro - ha spiegato uno degli scienziati che hanno preso parte allo studio -. Dopo questa scoperta siamo molto motivati. Vogliamo sviluppare batterie che usino materie prime abbondanti sulla Terra e acquistabili a prezzi bassi”.

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