L'Università di Pisa, insieme alle Università di Oxford e Nottingham sta lavorando a un progetto per realizzare una nuova batteria "pulita", senza nickel e cobalto: la batteria litio-aria.

 

L'e-mobility richiede innovazione e l'innovazione richiede creatività, ricerca e sviluppo.
Dall'Università di Pisa parte questo nuovo progetto di studio per lo sviluppo di una batteria meno inquinante, che possa essere realizzata senza l'utilizzo di materiali come il nickel e il cobalto.

La soluzione a cui sta lavorando l'Università di Pisa è la batteria litio-aria: lo studio è stato pubblicato in questi giorni su Nature Chemistry e si tratta di un progetto realizzato da un gruppo di ricerca internazionale, di cui fanno parte Marco Lagnoni e Antonio Bertei, rispettivamente ricercatore e professore associato in Ingegneria Chimica al Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale all’Università di Pisa.

"Le batterie litio-aria garantiscono un'alta densità di energia e in futuro potrebbero essere utilizzate nei veicoli elettrici rendendoli ancor più sostenibili dal punto di vista ambientale - spiegano Marco Lagnoni e Antonio Bertei - Oggi, però, non hanno ancora raggiunto prestazioni adeguate ad un loro utilizzo pratico, in particolare per quanto riguarda la fase di carica.
Un ostacolo, questo, che adesso, grazie ai risultati ottenuti assieme ai colleghi delle Università di Oxford e Nottingham, potrà essere presto superato".

Il gruppo di ricerca di cui fanno parte Lagnoni e Bertei ha infatti scoperto perché gli attuali catalizzatori, chiamati mediatori redox e utilizzati per la ricarica delle batterie litio-aria, non riescono a garantire una velocità di carica elevata.

In particolare, spiegano gli studiosi, la velocità massima di carica dipende dal potenziale elettrico del mediatore redox, ciò ne limita le prestazioni.
D'altro canto, si è dimostrato che una forma di ossigeno molto reattiva, che si sviluppa durante la carica, non è responsabile del deterioramento dei materiali come si riteneva in precedenza.

Fondamentale il contribuito dato dall'Università di Pisa a questa scoperta.
Marco Lagnoni e Antonio Bertei, infatti, hanno sviluppato dei modelli numerici avanzati e unici nel loro genere, che hanno permesso di prevedere le prestazioni energetiche degli elettrodi simulando il processo di carica con mediatori redox.

Ciò ha evidenziato che esistono altri fenomeni, oltre alla cinetica di reazione, che possono rallentare ulteriormente la carica, i quali devono essere anch’essi affrontati per superare le attuali limitazioni e ottimizzare la tecnologia.