Alcuni ricercatori dell’Università di Stanford hanno realizzato l’alternativa a basso costo alle convenzionali batterie agli ioni di litio largamente utilizzate oggi. Si tratta di batterie zinco-aria, che combinano l’ossigeno dell’atmosfera e il metallo in un elettrolita alcalino liquido per generare corrente elettrica con ossido di zinco come sottoprodotto. Tra tante altre soluzioni, “l’abbinamento zinco-aria è tecnicamente ed economicamente l’opzione più percorribile”, spiega Hongjie Dai, professore di Chimica presso l’Università di Stanford e principale responsabile del progetto di ricerca.
“Vi è sempre stata una crescente domanda – dichiara Dai – per batterie ad alte prestazioni, economiche e sicure per i dispositivi portatili, i veicoli elettrici e altre applicazioni di stoccaggio di energia”. Finalmente queste batterie zinco-aria sviluppate all’Università di Stanford – contrariamente a quelle agli ioni di litio caratterizzate da una limitata densità di energia, costi elevati e qualche problema di sicurezza – “offrono una possibile soluzione a basso costo”. Sono piuttosto interessanti sia per l’abbondanza e l’economicità dello zinco, sia per la natura non infiammabile degli elettroliti acquosi.
Batterie primarie zinco-aria non ricaricabili sono state commercializzate per applicazioni in campo medico e in quello delle telecomunicazioni con una densità energetica limitata. Realizzarne dei tipi ricaricabili elettricamente rimane una bella sfida, poiché, come spiega il responsabile dello studio americano, “ci sono degli scogli da superare come l’assenza di catalizzatori ad aria robusti ed efficienti, così come un ciclo di vita degli elettrodi di zinco limitato”. I ricercatori, però, hanno già messo a punto diversi elettrocatalizzatori ad alte prestazioni fatti con ossido di metallo non prezioso e nanocristalli uniti a nanotubi di carbonio. Si è scoperto, in particolare, “che catalizzatori simili aumentano enormemente le prestazioni delle batterie ricaricabili zinco-aria”.
Questo nuovo tipo di batteria ha inoltre dimostrato una buona reversibilità e stabilità nel corso dei cicli di carica e scarica durati diverse settimane. Anche se devono essere affrontati altri problemi legati all’elettrodo di zinco e all’elettrolita, in ogni caso tale scoperta “potrebbe essere – conclude Dai – un passo importante verso lo sviluppo di batterie zinco-aria ricaricabili davvero utilizzabili”.
