"La corsa per immagazzinare più energia in meno spazio ha appena preso una svolta promettente." Questa citazione racchiude l'entusiasmo suscitato da una nuova scoperta dell'Illinois Institute of Technology e dell'Argonne National Laboratory negli Stati Uniti.
I ricercatori hanno sviluppato una batteria al litio-aria ricaricabile che potrebbe superare le attuali batterie agli ioni di litio di un fattore quattro. Il segreto risiede in una reazione chimica a quattro elettroni, un'impresa precedentemente sfuggente agli scienziati. Questo innovativo design della batteria utilizza un elettrolita solido composto da nanoparticelle con litio all'interno di una matrice ceramica e polimerica.
Il significato di questa svolta è immenso. Il nuovo design della batteria potrebbe raggiungere una densità energetica di 1.200 Wh per chilogrammo, circa quattro volte superiore alle batterie esistenti. Questo progresso avvicina la densità energetica a quella dei combustibili fossili come la benzina, ma senza gli svantaggi associati.
Inoltre, il passaggio a un elettrolita solido migliora la sicurezza eliminando i liquidi infiammabili, riducendo così significativamente il rischio di incendi o perdite. Questa batteria promette non solo una maggiore potenza, ma anche durata, con una durata di almeno 1.000 cicli di carica. La chiave di questo progresso è la combinazione dell'elettrolita solido con un catalizzatore unico, il fosfuro di trimolibdeno, che facilita la formazione e la decomposizione dell'ossido di litio durante il funzionamento.
Utilizzando tecniche avanzate come la crio-microscopia elettronica, gli scienziati hanno osservato questa trasformazione in azione, confermando che il processo avviene in modo stabile e controllabile. Questa ricerca, pubblicata sulla rivista Science e finanziata dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e da altre istituzioni scientifiche, getta le basi per una nuova generazione di batterie più pulite, più sicure e più potenti. Questa scoperta apre la porta a una completa riprogettazione della chimica dello stoccaggio dell'energia, con una batteria che respira aria e trasforma il modo in cui consumiamo energia.