La batteria allo stato solido in alluminio mantiene il 99% di capacità dopo 10.000 cicli di ricarica
I risultati di un nuovo studio https://doi.org/10.1021/acscentsci.4c01615 sembrano quasi troppo belli per essere veri. Una cella di batteria che può essere prodotta da materiali poco costosi con uno sforzo moderato, supera fondamentalmente le altre tecnologie di batteria su tutta la linea. Dopo 10.000 cicli di carica, la capacità era ancora al 99% del suo valore originale. Allo stesso tempo, l'efficienza è rimasta costantemente al di sopra del 99%, anche se le batterie agli ioni di litio sono ancora leggermente migliori in questo senso. Tuttavia, non possono competere con la stabilità e la durata dimostrate da questa nuova batteria allo stato solido.
Batteria allo stato solido straordinariamente sicura
Questo vale anche per un'altra caratteristica altrettanto importante: i ricercatori hanno forato, messo in cortocircuito e riscaldato la cella della batteria sviluppata fino a 1.000°C. Non ha avuto perdite, non ha preso fuoco e anche a 200°C aveva la stessa tensione che aveva a temperatura ambiente.
Questo risultato è stato ottenuto con una batteria agli ioni di alluminio il cui elettrolita liquido è costituito da cloruro di alluminio, che tende a corrodersi rapidamente nella maggior parte degli esperimenti. L'anodo viene danneggiato e le celle della batteria invecchiano rapidamente. L'aggiunta di fluoruro di alluminio e di un rivestimento dell'elettrodo con un tipo speciale di sale ha trasformato la cella in una batteria allo stato solido, che ha risolto questo problema. In combinazione, entrambi gli ingredienti garantiscono un'elevata sicurezza operativa e una longevità eccezionale.
I ricercatori, che sono affiliati all'Università di Pechino e all'Istituto di Tecnologia di Pechino, sottolineano ulteriormente l'elevata riciclabilità. Il fluoruro di alluminio può essere lavato e quasi completamente riutilizzato per produrre nuove celle per batterie. Anche l'alluminio in sé è altamente riciclabile.
L'utilizzo nei dispositivi mobili potrebbe essere difficile
Il maggiore inconveniente di questa batteria a base di alluminio è la sua densità energetica, che è significativamente inferiore a quella delle tecnologie concorrenti, con circa 150 wattora per chilogrammo. Ciò corrisponde ad appena un terzo o un quinto delle migliori batterie allo stato solido e delle batterie agli ioni di litio, ma è comunque paragonabile ad una tipica batteria domestica.
Pertanto, sembra probabile che queste batterie allo stato solido agli ioni di alluminio, estremamente durevoli e potenzialmente economiche, saranno utilizzate principalmente nei dispositivi stazionari. Anche se ci sarebbe sicuramente una domanda in tal senso, resta da vedere se la produzione commerciale di queste batterie avrà successo. Le sue proprietà tecniche sembrano sicuramente allettanti.
