Utilizzare il ferro come materiale catodico nelle batterie. E' questo che vogliono dimostrare alcuni ricercatori dell'Università dell'Oregon, negli Stati Uniti.
"Il nostro elettrodo può offrire una densità energetica maggiore rispetto ai materiali catodici all'avanguardia nei veicoli elettrici - ha spiegato Xiulei "David" Ji a Science Advances - . E poiché utilizziamo il ferro, il cui costo può essere inferiore a un dollaro al chilogrammo, una piccola frazione di nichel e cobalto, che sono indispensabili nelle attuali batterie agli ioni di litio ad alta energia, il costo delle nostre batterie è potenzialmente molto più basso".
Disponibile e a basso costo
Come sappiamo, infatti, la domanda globale di nichel e cobalto è aumentata vertiginosamente e nel giro di un paio di decenni, stando alle stime dei ricercatori, le carenze di queste sostanze freneranno la produzione di batterie.
"Il nostro catodo a base di ferro non sarà limitato da una carenza di risorse", ha spiegato Ji. Il ferro è l'elemento più comune sulla Terra in base alla massa ed è il quarto elemento più abbondante nella crosta terrestre. "Non esauriremo il ferro finché il Sole non si trasformerà in una gigante rossa", ha aggiunto.
Come funziona
In una batteria agli ioni di litio, come suggerisce il nome, la carica viene trasportata tramite ioni di litio mentre si spostano attraverso l'elettrolita dall'anodo al catodo durante la scarica e viceversa durante la ricarica. Ji e i collaboratori di numerose università e laboratori nazionali hanno aumentato la reattività del ferro nel loro catodo progettando un ambiente chimico basato su una miscela di anioni fluoro e fosfato, ioni caricati negativamente.
La miscela consente la conversione reversibile (ovvero la batteria può essere ricaricata) di una fine di polvere di ferro, fluoruro di litio e fosfato di litio in sali di ferro. L'efficienza di accumulo deve ancora essere migliorata, ha spiegato Ji, perché al momento non tutta l'elettricità immessa nella batteria durante la carica è disponibile per l'uso, ma il team è fiducioso sui miglioramenti. Ora quello che serve sono i soldi.
"Abbiamo bisogno che i visionari del settore assegnino risorse a questo campo emergente. Il mondo può avere un'industria catodica basata su un metallo che è quasi gratuito rispetto al cobalto e al nichel", ha concluso il ricercatore.
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