Un nuovo materiale per anodi potrebbe rendere le batterie al protone un'alternativa valida alle batterie agli ioni di litio. I ricercatori dell'Università del New South Wales (UNSW) di Sydney hanno sviluppato un elettrodo di carbonio chiamato tetraamino-benzochinone (TABQ) che promette di superare alcune limitazioni delle attuali batterie al protone.
Le batterie agli ioni di litio sono attualmente la tecnologia dominante per dispositivi mobili e veicoli elettrici, ma presentano svantaggi in termini di costi e sicurezza. Le batterie al protone, che utilizzano materiali più abbondanti, sono considerate una possibile alternativa. Tuttavia, finora hanno sofferto di limitazioni come un range di tensione ristretto.
Il nuovo materiale TABQ per anodi sviluppato dai ricercatori australiani mostra prestazioni promettenti:
- Può sostenere 3.500 cicli di ricarica completa
- Mantiene un'elevata capacità
- Funziona bene anche a basse temperature
Questi vantaggi potrebbero rendere le batterie al protone più adatte per l'accumulo di energia rinnovabile su larga scala, specialmente in regioni fredde dove le batterie al litio perdono efficienza.
Il professor Chuan Zhao dell'UNSW Sydney sottolinea un altro importante vantaggio: "Nel nostro caso, abbiamo entrambi gli elettrodi realizzati con molecole organiche, e nel mezzo abbiamo la soluzione acquosa, rendendo il nostro prototipo di batteria leggero, sicuro ed economico."
Nonostante i progressi, ci sono ancora degli ostacoli da superare prima che le batterie al protone possano competere con quelle al litio:
- I costi di produzione devono essere ridotti
- Le prestazioni del catodo devono essere migliorate
Sicheng Wu, dottorando presso l'UNSW Sydney, spiega: "Abbiamo progettato un ottimo materiale per l'anodo, e il lavoro futuro si sposterà sul lato del catodo. Continueremo a progettare nuovi materiali organici con un range di potenziale redox più elevato per aumentare la tensione di uscita della batteria."
La ricerca si concentrerà sullo sviluppo di materiali organici con un potenziale redox più elevato per il catodo, al fine di aumentare la tensione di uscita complessiva della batteria. Questo passo è cruciale per rendere le batterie al protone competitive rispetto alle attuali tecnologie agli ioni di litio.
Se queste sfide verranno superate, le batterie al protone potrebbero giocare un ruolo significativo nella transizione verso energie rinnovabili, offrendo una soluzione di accumulo energetico più sicura, economica e sostenibile rispetto alle batterie al litio.