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Continuano gli annunci di nuove scoperte nel campo delle batterie ricaricabili: questa volta la notizia viene dal Canada dove i ricercatori dell’Università di Waterloo hanno sviluppato una batteria agli ioni di zinco che, se prodotta su larga scala, dovrebbe costare la metà rispetto alle batterie agli ioni di litio, contribuendo in maniera significativa allo sviluppo delle fonti rinnovabili non programmabili (vento e solare), fornendo quella capacità di storage necessaria per un impiego affidabile.
La ricerca della Prof.ssa Linda Nazar e dei suoi colleghi della Facoltà di Scienze della UWaterloo è stata pubblicata recentemente sulla rivista Nature Energy.
La batteria utilizza materiali economici, non tossici né infiammabili, con un elettrolita con PH neutro a base di acqua; l’elettrodo positivo è realizzato in ossido di vanadio mentre quello negativo utilizza lo zinco. La batteria genera elettricità attraverso un processo reversibile chiamato intercalazione, dove gli ioni zinco caricati positivamente vengono ossidati dall’elettrodo negativo di zinco metallico, viaggiano attraverso l’elettrolita e si inseriscono tra gli strati di ossido di vanadio dell’elettrodo positivo. Questo spinge il flusso di elettroni nel circuito esterno, creando una corrente elettrica. Il processo inverso avviene fornendo corrente alla batteria.
La batteria rappresenta la prima dimostrazione di un processo di intercalazione con ioni di zinco che non dà luogo a dendriti. La batteria presenta una densità di energia di circa 450 Wh ed è in grado di funzionare per almeno 1000 cicli di carica/scarica. Anche le batterie agli ioni di litio funzionano per intercalazione ma in genere utilizzano costosi e infiammabili elettroliti organici.
Il mercato globale dello stoccaggio di energia è destinato a crescere a 25 miliardi di dollari nei prossimi 10 anni. Il vantaggio per i produttori della batteria agli ioni di zinco sta proprio nel basso costo, sia dei materiali che del processo produttivo che non richiede particolari condizioni, come un basso livello di umidità o una particolare attenzione al trattamento dei materiali infiammabili, come avviene nel caso delle batterie agli ioni di litio.
“La crescente domanda mondiale di energia proveniente da fonti rinnovabili ha innescato la ricerca di un sistema a basso costo per stoccare l’energia,” ha detto la Prof.ssa Nazar, “la batteria agli ioni di zinco in soluzione acquosa che abbiamo sviluppato è l’ideale per questo tipo di applicazione, perché è poco costosa ed è intrinsecamente sicura“.
