Gli ingegneri del MIT hanno sviluppato un nuovo design di batteria utilizzando materiali comuni: alluminio , zolfo e sale. Non solo la batteria è economica, ma è resistente al fuoco e ai guasti e può essere ricaricata molto velocemente, il che potrebbe renderla utile per alimentare una casa o ricaricare veicoli elettrici.
Le batterie agli ioni di litio hanno dominato il settore negli ultimi decenni, grazie alla loro affidabilità e all’elevata densità energetica. Tuttavia, il litio sta diventando più scarso e più costoso e le celle possono essere pericolose, esplodere o prendere fuoco se danneggiate o utilizzate in modo improprio. Sono necessarie alternative più economiche e sicure, soprattutto ora che il mondo sta passando alle energie rinnovabili e ai veicoli elettrici.
Quindi il team del MIT ha deciso di progettare un nuovo tipo di batteria con materiali facilmente disponibili e poco costosi. Dopo una ricerca e alcuni tentativi ed errori, hanno optato per l’alluminio per un elettrodo e lo zolfo per l’altro, condito con un elettrolita di sale di cloro-alluminato fuso. Non solo tutti questi ingredienti sono economici e comuni, ma non sono infiammabili, quindi non c’è rischio di incendio o esplosione.
Nei test, il team ha dimostrato che le nuove celle della batteria possono sopportare centinaia di cicli di carica e caricarsi molto rapidamente, in alcuni esperimenti meno di un minuto. Le celle costerebbero solo un sesto del prezzo di una cella agli ioni di litio di dimensioni simili.
Non solo possono funzionare a temperature elevate fino a 200 °C (392 °F), ma in realtà funzionano meglio quando sono più calde: a 110 °C (230 °F), le batterie si caricano 25 volte più velocemente rispetto a 25 °C (77°C). È importante sottolineare che i ricercatori affermano che la batteria non ha bisogno di energia esterna per raggiungere questa temperatura elevata: il suo normale ciclo di carica e scarica è sufficiente per mantenerla così calda elettrodi
Anche se il tipo di sale nell’elettrolita è stato scelto perché ha un basso punto di fusione, per coincidenza ha un altro vantaggio: previene naturalmente la formazione di dendriti. Questi viticci metallici, che crescono gradualmente tra i due fino a provocare un cortocircuito, rappresentano un ostacolo importante per le batterie, in particolare per le celle agli ioni di litio.
Il team afferma che questo design della batteria sarebbe più adatto alla scala di poche decine di chilowattora, come l’alimentazione di una singola casa da fonti rinnovabili. Potrebbero essere utili anche come stazioni di ricarica per veicoli elettrici, grazie alla loro ricarica rapida. Altri tipi di batterie, come un progetto recente che utilizza elettroliti di sale fuso ed elettrodi di alluminio e nichel, potrebbero funzionare meglio su scala di rete.
I brevetti per le batterie alluminio-zolfo sono stati concessi in licenza a una società spin-off chiamata Avanti, co-fondata da uno degli autori dello studio che descrive il progetto. Il primo ordine del giorno è costruirlo su larga scala ed eseguirlo attraverso stress test. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature.
