Nuove batterie per le energie rinnovabili

rame esacianoferrato

Gli studiosi della Stanford University hanno realizzato una nuova batteria, ricaricabile oltre 40 mila volte( ciò significa che se noi scaricassimo e ricaricassimo la batteria ogni giorno completando un ciclo al giorno, essa avrebbe una durata di circa 110 anni). L'alta efficienza della batteria è raggiunta senza che questa perda in modo significativo la capacità di carica nel corso del suo utilizzo.

Le applicazioni di questa nuova scoperta sono importanti: la nuova batteria, a differenza di quelle usate fino ad oggi, troppo costose o che permettono un numero di ricariche esiguo, permetterebbe di poter sfruttare molto meglio le energie rinnovabili, poiché appunto permette di immagazzinare l'energia in poco tempo e quindi di superare il problema della estemporaneità tra approvvigionamento di energia e richiesta, tipico delle energie rinnovabili.

Il Prof. Yi, docente di scienza dei materiali alla Stanford University, spiega che la nuova batteria è costituita da nanoparticelle di rame esacianoferrato, ottenuto da
studi sul pigmento Blu di Prussia (colorante a base di ferro e cianuro), nel quale la metà del ferro è stato sostituito con rame. Infine le nanoparticelle cristalline prodotte sono andate a costituire,con un substrato di carbonio, un elettrodo immerso in una soluzione elettrolitica di nitrato di potassio.

Il funzionamento è del tutto analogo alle comuni batterie agli ioni di litio ma si utilizzano materiali più economici come il sodio, ioni potassio e un elettrolita acquoso, invece di solvente organico a base elettrolitica; i nuovi elettrodi  mantengono un efficienza del 99% e riescono a conservare oltre l'80% della loro capacità anche oltre 40.000 ricariche. Inoltre il voltaggio di input è pressoché uguale quello di output.

Il grande vantaggio, da un punto di vista puramente economico, sta proprio nel fatto che, sebbene il rame non sia un materiale di per se molto economico, si ottiene, per via della possibilità di ricarica molto spinta della batteria, un risparmio importante rispetto all'uso di altri tipi di batteria come quelle agli ioni di litio (ricaricabili per un migliaio di volte circa). L'unica pecca sembra essere la capacità di carica piuttosto bassa, si parla di circa 60 mA/hg (milliampere/ora per grammo).

Sono oggi in fase di sviluppo dei prototipi per testare a fondo la capacità di ricarica e l'efficienza della nuova batteria.


Fonti: www.scienzanews.it, mondoelettrico.blogspot.it,  Colin D. Wessells, Robert A. Huggins, Yi Cui "Copper hexacyanoferrate battery electrodes with long cycle life and high power" Nature Communications.