Batteria Litio-Aria, sarà questo il futuro della mobilità elettrica? Secondo uno studio, sì!

Se ne parla poco, a causa dei loro evidenti limiti tecnici che ne impediscono l'adozione nel settore automotive, eppure le batterie Litio-Aria potrebbero rappresentare la vera soluzione per la mobilità sostenibile. A scoprirlo è uno studio dell'Università di Pisa pubblicato su Nature.

Ma di cosa si tratta? In sintesi, sono batterie che sfruttano l'ossigeno contenuto nell'aria come elettrodo positivo, abbinato a un elettrodo negativo metallico. Ne esistono numerose varianti che sfruttano materiali diversi per l'elettrodo negativo, dall'alluminio allo zinco, ma naturalmente i risultati più promettenti sono stati ottenuti con il litio.

Il vantaggio principale è una densità energetica sensibilmente più elevata rispetto alle normali soluzioni che adottano gli ioni di litio. I ricercatori parlano di energia specifica e volumetrica che raggiungono rispettivamente i 500 Wh/kg e 1000 Wh/l. Tuttavia, la loro esclusione dal settore automotive è dovuta al processo di ricarica che risulta eccessivamente lento rendendole inadatte ai veicoli elettrici.

Situazione che, però, potrebbe cambiare grazie a una nuova scoperta, in quanto il team di ricercatori è riuscito a risalire alla causa di tali tempistiche: sono i cosiddetti "mediatori redox", ovvero i catalizzatori della batteria.

Il gruppo, guidato dal dottor Marco Lagnoni e Antonio Bertei, rispettivamente ricercatore e professore associato, ha sviluppato dei modelli numerici avanzati e unici nel loro genere che hanno simulato il processo di ricarica con i mediatori redox attuali. Questi hanno evidenziato che non solo il potenziale elettrico del catalizzatore determina la velocità di ricarica, ma che esistono anche altri fenomeni che possono ulteriormente rallentarla e che quindi vanno affrontati.

I risultati sono stati pubblicati su Nature nello studio intitolato "Why charging Li-air batteries with current low-voltage mediators is slow and singlet oxygen does not explain the degradation". Quanto appreso consentirà di indirizzare la ricerca verso nuovi materiali per costruire i mediatori redox diversi da quelli adottati finora.

In futuro, potrebbe essere possibile costruire accumulatori senza alcuna dipendenza da materiali rari come Nickel e Cobalto raggiungendo una mobilità ancor più sostenibile. Si tratta senza dubbio di una sfida complessa, ma consentirà di esplorare nuove soluzioni che vanno oltre le imminenti batterie allo stato solido.