Enea studia batterie di nuova generazione più sicure e affidabili

ROMA Ultima Ora / IPA – Batterie di nuova generazione sempre più sicure e affidabili grazie all’impiego di elettroliti più stabili e non infiammabili, in grado di garantire il corretto funzionamento dei sistemi di accumulo elettrochimico anche a temperature ad oggi impensabili per modelli commerciali. È questa la nuova frontiera della ricerca Enea, delineata in uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Batteries, che per la prima volta sta sperimentando sulle batterie agli ioni di sodio nuove soluzioni elettrolitiche per superare uno dei maggiori limiti di questa tecnologia: la sicurezza. Il principale punto critico è rappresentato dagli elettroliti, i componenti (in genere liquidi) che consentono il movimento degli ioni all’interno della batteria e ne rendono possibile il funzionamento. Gli elettroliti convenzionali delle batterie commerciali sodio-ione (e litio-ione) sono infiammabili, instabili alle alte temperature e soggetti a fenomeni di degradazione, con conseguenze negative sulle prestazioni, sulla durata e sull’affidabilità del dispositivo.
In tali condizioni, eventi come il sovraccarico o il cortocircuito possono innescare processi che, nei casi più gravi, portano all’incendio o addirittura all’esplosione della batteria. In questo contesto, la strategia sviluppata da Enea per realizzare batterie più sicure e altamente performanti si basa sulle tecnologie elettrolitiche ibride. “Enea ha un’esperienza nel settore dei liquidi ionici riconosciuta a livello internazionale e consolidata da oltre 25 anni di attività di ricerca. Questa competenza ha consentito di sviluppare e brevettare una procedura di sintesi scalabile, a basso costo e a ridotto impatto ambientale, che utilizza l’acqua come unico solvente di processo e permette di ottenere liquidi ionici caratterizzati da elevata purezza e prestazioni. Ad oggi ne abbiamo sintetizzati oltre cento“, spiega Antonio Rinaldi, responsabile del Laboratorio Acel. I liquidi ionici (sali fusi a temperatura ambiente o a temperature inferiori) rappresentano materiali di grande interesse nel campo delle batterie e dell’elettrochimica: non evaporano, non sono infiammabili e possiedono un buon potere solvente, oltre a una buona conducibilità ionica e a un’elevata stabilità termo-chimico-elettrochimica.
Inoltre, hanno dimostrato un’ottima resistenza anche a temperature superiori a 70 °C, condizioni oggi difficilmente raggiungibili dalle batterie commerciali, mantenendo stabilità chimica e risultando quindi adatti a scenari operativi estremi. Tuttavia, i liquidi ionici presentano anche alcuni limiti. Il principale è l’elevata viscosità, che li rende più ‘densi’ e meno fluidi. Di conseguenza, gli ioni si muovono più lentamente al loro interno, con una riduzione della conducibilità e quindi dell’efficienza del trasporto di carica nella batteria. “Questi materiali offrono grandi vantaggi in termini di sicurezza e stabilità, ma devono essere ottimizzati per superare il limite della minore mobilità ionica. Ed è proprio ciò che perseguiamo nei nostri laboratori, prima sulle batterie al litio, ed ora su quelle al sodio che rappresentano una delle nuove frontiere dell’accumulo elettrochimico”, conclude Rinaldi.
– foto ufficio stampa Enea –
Ultima Ora / IPA.