Ci sono interessanti novità per il settore dell’accumulo energetico. In particolare, le batterie a base di zinco e iodio stanno emergendo come una promettente alternativa. Quest’ultime si basano su una combinazione di caratteristiche che ne fanno candidati ideali per applicazioni di nuova generazione. Tali batterie risultano sicure, dal costo di produzione contenuto e con un ridotto impatto ambientale. Elementi che le rendono ideali per ottenere un equilibrio ottimale tra prestazioni e sostenibilità. La loro diffusione, però, è frenata da una sfida tecnica fondamentale. Non è ancora stato sviluppato un metodo stabile e su larga scala per la produzione efficiente dei loro elettrodi.
Batterie zinco-iodio: ecco le caratteristiche emerse
Un importante passo avanti in tale ambito arriva dall’Università di Adelaide, in Australia. Qui un team guidato dal professor Shizhang Qiao ha collaborato con i ricercatori della Kent State University negli Stati Uniti. I risultati dello studio, pubblicati sulla rivista scientifica Joule, introducono un metodo rivoluzionario per la produzione di elettrodi secchi per batterie acquose. Tale approccio ha permesso di ottenere elettrodi spessi e autoportanti. Con una capacità areale di 15,8 mAh/cm² e un’efficienza straordinaria anche dopo un uso prolungato. L’88,6% della capacità originaria è stata mantenuta dopo 750 cicli di carica e scarica.
Al centro del funzionamento di tali batterie si trovano le reazioni chimiche tra iodio e zinco. Durante il processo di scarica, lo iodio (I₂) si riduce a ioni ioduro (I⁻) al catodo. Mentre all’anodo lo zinco si ossida formando ioni Zn²⁺. Tale trasferimento di elettroni rappresenta il meccanismo elettrochimico fondamentale del dispositivo.
A rendere ancora più interessanti tali batterie contribuiscono vari fattori. Le materie prime impiegate, come zinco e iodio, sono abbondanti. Inoltre, è utile evidenziare al sicurezza dell’elettrolita non infiammabile. Inoltre, lo zinco offre una buona stabilità chimica anche all’aria. Le prestazioni teoriche non sono trascurabili: la capacità può raggiungere valori fino a 820 mAh/g o 5.855 mAh/cm³. Accompagnati da un potenziale elettrochimico di −0,76 V rispetto all’elettrodo standard all’idrogeno. Tale nuovo approccio rappresenta una potenziale svolta per la realizzazione di batterie zinco-iodio efficienti e durevoli. Aprendo la strada a sviluppi futuri nel campo dell’energia sostenibile.
