La nuova batteria ad acqua dura 120.000 cicli

I ricercatori della City University di Hong Kong e della Southern University of Science and Technology hanno sviluppato un nuovo tipo di batteria acquosa ecocompatibile che potrebbe rappresentare un'alternativa ai tradizionali sistemi agli ioni di litio. Le batterie convenzionali utilizzano acidi e basi aggressivi che corrodono i materiali interni nel tempo e rappresentano un grave rischio ambientale se smaltiti in modo improprio. Il nuovo design evita completamente questo problema.

Invece di elettroliti tossici, la batteria utilizza una soluzione neutra di sali di magnesio e calcio, simile a quella utilizzata nel tofu. L'elettrolita ha un pH di 7, il che significa che non corrode gli elettrodi e consente una durata significativamente maggiore.

L'elettrodo negativo è basato su un polimero organico appositamente sintetizzato che agisce come una rete plastica altamente conduttiva. I suoi legami chimici consentono un rapido accumulo di ioni bivalenti, fondamentale per un funzionamento stabile. L'elettrodo positivo è realizzato in blu di Prussia, un materiale ben noto nel mondo delle batterie ad acqua.

I test hanno dimostrato che la cella raggiunge una tensione di 2,2 V e un'energia specifica di 48,3 Wh/kg, con il dato più impressionante che riguarda la sua eccezionale durata: la batteria è rimasta stabile per 120.000 cicli con un carico elevato di 20 A/g. Se caricata una volta al giorno, durerebbe teoricamente più di 300 anni, un valore incomparabile rispetto alle batterie convenzionali, che iniziano a guastarsi dopo poche migliaia di cicli.

Il sistema raggiunge inoltre una capacità specifica di 112,8 mAh/g e i materiali sono completamente atossici e conformi agli standard ambientali internazionali, quali RCRA e ISO 14001. Ciò significa che possono essere smaltiti in sicurezza senza procedure speciali.

La commercializzazione richiederà di affrontare sfide quali l'aumento della produzione di polimeri organici e il miglioramento della densità energetica in uno spazio limitato, ma la nuova tecnologia indica un futuro di batterie sicure, durevoli e rispettose dell'ambiente.