Altamente durevole, priva di elementi rari e non infiammabile, la batteria della TU Wien si rigenera, infatti, grazie agli ioni ossigeno
I laboratori della Università tecnica di Vienna (TU Wien), hanno dato alla luce la prima batteria agli ioni ossigeno.
Il dispositivo, frutto del lavoro degli scienziati Alexander Schmid, Martin Krammer e Jurgen Fleig, offre un approccio all’accumulo elettrochimico in grado di offrire alcuni vantaggi rispetto alle diffuse ricaricabili a ioni di litio.
In realtà l’abbinamento tra ossigeno e batterie non rappresenta una novità dal punto di vista tecnico. Negli ultimi anni, infatti, l’elemento si è ritagliato un piccolo ruolo nei dispositivi d’accumulo dando vita a una lunga serie di batterie metallo-aria, in compagnia di litio, ferro, zinco, sodio o alluminio.
Il lavoro del team viennese è partito tuttavia da un presupposto più vicino alle fuel cell a ossidi solidi.
“Abbiamo accumulato molta esperienza con i materiali ceramici impiegati nelle celle a combustibile”, spiega Schmid dell’Institute for Chemical Technologies and Analytics della TU Wien.
“Questo ci ha dato l’idea di indagare se potessero essere adatti anche per realizzare una batteria”. I materiali in questione sono ossidi conduttori misti capaci di assorbire e rilasciare ioni ossigeno a doppia carica negativa (O2-).
Quando viene applicata una tensione elettrica, gli O2- migrano da un materiale ceramico all’altro, con la possibilità di tornare nuovamente indietro, generando così corrente elettrica.
Materiali ceramici, una nuova soluzione per l’accumulo
“Il principio di base è in realtà molto simile a quello della batteria agli ioni di litio”, afferma il professor Fleig. “Ma i nostri materiali comportano alcuni vantaggi importanti”.
La ceramica non è infiammabile, il design della cella non richiede necessariamente elementi rari, e la durata è estremamente elevata.
In altre parole la sua capacità di accumulo non diminuisce nel tempo ma può semplicemente essere rigenerata con l’ossigeno dell’atmosfera.
Per contro, tuttavia, la densità di energia della batteria a ioni ossigeno è solo un terzo di quella delle batterie a ioni di litio e funziona a temperature comprese tra 200 e 400 °C.
Ciò rende la tecnologia impraticabile per applicazioni come i veicoli elettrici o l’elettronica portatile, ma offre alcune interessanti opportunità allo stoccaggio di rete.
