La Texas A&M University ha sviluppato un nuovo anodo polimerico per una batteria polimero-aria, una promettente opzione per l’energy storage del futuro. Le batterie polimero-aria sono ricaricabili ad aria e il loro catodo esterno è a contatto con l’ossigeno atmosferico, sfruttando la riduzione dell’ossigeno per i cicli elettrochimici.
In particolare, il team di ingegneri ha utilizzato un polimero chiamato BBL, che possiede doppi legami coniugati lungo la catena. Questo è stato progettato per essere utilizzato come anodo. Esso presenta una stabilità elettrica elevata e una conduttività ionica notevole. Il catodo reagisce con l’ossigeno dell’aria per completare il circuito, consentendo reazioni reversibili necessarie per cicli di carica e scarica ripetuti della batteria.
La ricerca di una batteria alternativa e la prevenzione dei problemi delle tecnologie ad aria
La Dott.ssa Jodie Lutkenhaus, autrice della ricerca, ha evidenziato che il polimero offre conduttività e stabilità, rendendolo idoneo per l’utilizzo come anodo. La batteria polimero-aria proposta rappresenta un’alternativa più sicura alle batterie metallo-aria, con costi ridotti e un ciclo di vita lungo. Quest’ultima è la versione più conosciuta e funziona con anodi a base di litio, sodio o alluminio. Pur offrendo una densità energetica massima per unità di massa, queste batterie presentano sfide significative. Problemi come la formazione di dendriti, strutture ramificate che possono danneggiare il dispositivo, ed altri legati ai costi e all’impatto ambientale di alcuni metalli hanno limitato la loro diffusione. Le batterie polimero-aria promettono di essere un’alternativa più sicura, con costi inferiori e un ciclo di vita più lungo rispetto alle controparti metallo-aria.
Mentre la versione della batteria metallo-aria può generare depositi di carbonato che possono intasare la batteria e compromettere le prestazioni nel tempo, l’utilizzo di polimeri potrebbe prevenire questo problema. Lutkenhaus sottolinea che le batterie ad aria sono promettenti per le loro masse inferiori. Utilizzando un polimero come elettrodo, potrebbero essere aperte nuove vie per migliorare la tecnologia, aprendo la strada a soluzioni di stoccaggio dell’energia più efficienti e sostenibili. Tali batterie ad aria sono però ancora oggetto di ricerca e sviluppo, il loro potenziale nel plasmare il futuro del settore di energy storage è notevole, e la continua innovazione potrebbe portare a soluzioni sempre più avanzate e affidabili nel prossimo futuro.
