Nuove batterie per auto elettriche a lungo raggio
Il progetto NECOBAUT (New concept of metal-air battery for automotive application based on advanced nanomaterials), finanziato dall’UE, è stato lanciato con lo scopo di incorporare dei nanomateriali all’interno delle batterie. I ricercatori hanno cercato di sfruttare la reazione tra ferro e aria, attraverso una tecnica che potrebbe teoricamente consentire alle batterie di immagazzinare un’energia otto volte superiore rispetto alle batterie tradizionali. In questo modo, le batterie convertono l’energia chimica immagazzinata in energia elettrica per mezzo di reazioni chimiche. Ogni cella di una batteria (i veicoli elettrici in genere hanno centinaia di celle) è costituita da un elettrodo positivo, ossia un conduttore di ioni che può essere liquido o solido, e da un elettrodo negativo. Il team ha utilizzato nanomateriali a base di metalli per aumentare la superficie degli elettrodi disponibili esposta alle reazioni chimiche. In quanto all’anodo, sono stati studiati vari materiali nanostrutturati in carburo di ferro supportati su carbonio con elevata area specifica. Sono stati inclusi gli additivi per ridurre al minimo l’evoluzione dell’idrogeno e migliorare l’efficienza di ricarica. Inoltre, diversi catalizzatori sono stati testati per il catodo (lato aria), tra cui innovativi materiali in perovskite sviluppati dai partner del progetto. Questi sono stati valutati su supporti commerciali e sviluppati dal progetto. Basandosi sui risultati dei test, i ricercatori hanno prodotto elettrodi ferro-aria e successivamente assemblato una cella di batteria metallo-aria in cui l’elettrolita circola per dissipare il calore e rimuovere i gas. Un separatore impedisce i cortocircuiti interni e migliora la sicurezza. Test approfonditi ne hanno dimostrato il potenziale per soddisfare obiettivi inerenti alla densità di energia. L’ottimizzazione di tutti i materiali e componenti, in diverse condizioni operative, ha facilitato la progettazione di un prototipo finale. L’alternativa low-cost e durevole del progetto NECOBAUT per le batterie agli ioni di litio promette una maggiore autonomia delle auto elettriche. Questa nuova tecnologia, che permette alla capacità di accumulo delle batterie di raggiungere il limite teorico, potrebbe essere presto utilizzata.
Parole chiave
Batterie, auto elettriche, densità di energia, NECOBAUT, accumulatore metallo-aria, nanomateriali
