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Le batterie al magnesio sono più sicure e durano di più

Batterie più performanti e sicure

Le batterie al magnesio sono un’alternativa più efficiente e sicura alle comuni batterie agli ioni di litio. Questo è quanto affermano gli scienziati del Joint Center for Energy Storage Research (JCESR) che hanno messo a punto un tipo di batteria basata su un nuovo e più veloce conduttore a stato solido con ioni di magnesio che sembra garantire una minore infiammabilità e una maggiore densità energetica.

In una società largamente condizionata dalla tecnologia come la nostra, la realizzazione di batterie sicure e capaci di garantire un’autonomia decente è una priorità per la ricerca e l’industria, soprattutto nei settori hi-tech e automotive. Con questo sistema, basato sull’uso del magnesio come elettrolita, gli scienziati potrebbero aver dato una spinta decisiva al sistema di stoccaggio ed erogazione di energia.

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batterie-al-magnesioLa ricerca degli scienziati del JCESR

Nelle comuni batterie, l’elettrolita che conduce la carica avanti e indietro tra il catodo e l’anodo è un liquido, e questo rende le batterie, soprattutto quelle agli ioni di litio, instabili e facilmente infiammabili. I ricercatori del Berkeley Lab e dell’Argonne National Laboratory sono arrivati alla conclusione che un conduttore a stato solido sarebbe molto più resistente al calore come elettrolita.

Lavorando alla realizzazione di batterie al magnesio in grado di offrire una maggiore densità energetica per volume (50% in più rispetto a quelle al litio) e che non rischino di formare dendriti durante la carica, i ricercatori si sono imbattuti nella scarsità di buone opzioni di elettroliti liquidi, che tendono ad essere corrosivi nei confronti delle altre parti della batteria. Quindi hanno cercato di mettere a punto un elettrolita a stato solido.

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Caratteristiche del materiale messo a punto dagli scienziati

Il materiale derivato dalla ricerca è della classe dei calcogenuri, una miscela di magnesio, scandio, seleniuro e spinello. Riunendo metodologie di scienza dei materiali computazionale, sintesi e una varietà di tecniche di caratterizzazione, gli scienziati hanno identificato una nuova classe di conduttori solidi in grado di trasportare ioni di magnesio ad una velocità senza precedenti, il che permetterebbe alle batterie costruite con questa tecnologia di ricaricarsi più velocemente.

Attraverso varie tecniche, tra cui l’NMR (Nuclear Magnetic Resonance), gli scienziati hanno testato la validità del materiale, che si è dimostrato meno soggetto a surriscaldamento e/o esplosione, e la velocità di conducibilità degli ioni di magnesio, provando che è possibile realizzare materiali allo stato solido con una buona mobilità del magnesio, contrariamente a quanto si pensava. Si credeva infatti che il magnesio si muovesse lentamente nella maggior parte dei solidi.

Una scoperta promettente

Pur essendo in fase sperimentale, la scoperta delle batterie al magnesio potrebbe avere un effetto sensazionale sul fronte energetico. Scienziati provenienti da diverse discipline scientifiche si sono cimentati nella formidabile sfida di costruire un elettrolita allo stato solido, una tecnologia emergente che potrebbe avere un impatto rivoluzionario sullo stoccaggio e l’erogazione di energia nel prossimo futuro.

I risultati di quest’ultima ricerca sulle batterie al magnesio sono promettenti, soprattutto per quanto riguarda la maggiore mobilità ionica del magnesio, ma di annunci sensazionalistici su batterie rivoluzionarie ne abbiamo letti tanti da dieci anni a questa parte, dalle batterie dalla durata infinita a quelle che si ricaricano in un secondo. Non ci resta che aspettare di vedere se questa nuova tecnologia sarà in grado di mantenere le promesse.

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Gianluca Parodi

Classe 1986, una laurea in lettere e filosofia barattata con un giuramento di fede all’innovazione ed alla tecnologia. Appassionato di parole, analizza, esamina, interpreta il business, in tutte le sue forme. Ama l’arte e la musica e, molto spesso, si ammala gravemente di sport.