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24.08.2020 - 08:470

Batterie al potassio: meglio di quelle al litio?

Un team di scienziati ha creato delle batterie al potassio efficienti come quelle al litio ma più sicure ed economiche

Il litio è un materiale raro, perciò costoso ed ecologicamente discutibile. Le batterie costruite con esso non sono di certo la soluzione migliore, ma restano comunque le più diffuse sul mercato. Ora, però, un team di scienziati del Rensselaer Polytechnic Institute di New York potrebbe aver trovato un’alternativa più che valida al litio, ovvero il potassio.

Lo studio, pubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences, dimostra come le batterie realizzate con ioni di potassio possano essere paragonate a quelle al litio in termini di efficienza, ma rappresentano sicuramente una soluzione più sostenibile. Il vantaggio chiave di questa tecnologia, infatti, è l’enorme abbondanza in natura e quindi il basso costo del potassio, oltre ad una notevole velocità di carica.

Fino ad ora, a frenare l’impiego del potassio è stato un problema presente anche in altre batterie, cioè la formazione dei dendriti, accumuli metallici che si formano nel tempo sull’anodo man mano che la batteria viene caricata e scaricata più e più volte. Queste formazioni alla fine possono bucare la sottile membrana che separa i due elettrodi e portare così al cortocircuito, che riduce durata ed efficienza della batteria.

I ricercatori del Rensselaer Polytechnic Institute, però, sono riusciti a sviluppare una tecnica di auto-guarigione per le batterie al potassio, capace di pulire questi dendriti dall’anodo mentre si carica la batteria. La tecnica consiste nel far funzionare la batteria a una velocità di carica e scarica relativamente elevata, aumentando la temperatura interna ma in modo ben controllato, così da attivare la diffusione superficiale degli atomi di potassio che levigano efficacemente il dendrite sull’anodo. Questa autoguarigione è generata con una bassa densità di energia, evitando il surriscaldamento e la possibilità che la batteria prenda fuoco.

«Con questo approccio, l’idea è che di notte o ogni volta che non si utilizza la batteria, un sistema di gestione della batteria applicherebbe questo ciclo di auto-guarigione alla batteria», ha spiegato Nikhil Koratkar, docente di ingegneria meccanica, aerospaziale e nucleare presso il Rensselaer e principale autore della ricerca.

Questa innovativa tecnologia, secondo gli scienziati, dovrebbe consentire in breve tempo di portare questo tipo di batterie sul mercato di massa. Ovviamente le batterie al potassio sono ancora in fase sperimentale, ma essendo prodotti molto più longevi, sicuri e soprattutto economici di quelle al litio, rappresentano di certo una soluzione davvero promettente in un’era tecnologica in cui si fa largo uso di dispositivi elettronici.


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