La batteria "casalinga" del MIT sorprende tutti: costa un sesto di quelle al litio ed è a prova di incendio

La si potrebbe quasi fare in casa, visto la facile reperibilità degli ingredienti, la nuova batteria messa a punto dal Massachusetts Institute of Technology (MIT) basata su alluminio, zolfo e sale che ha sorpreso per le prestazioni e i notevoli vantaggi rispetto alle colleghe che utilizzano il sempre più caro litio, per altro suscettibile ad esplosioni ed incendi in casi di danneggiamento o di uso improprio.

Il team di ingegneri dell'Università americana ha cercato un'alternativa economica, trovandola nell'utilizzo di alluminio e zolfo per gli elettrodi e un elettrolita salino fuso in mezzo; intervistato dalla rivista Nature, Donald Sadoway del MIT, professore a capo del team, ha dichiarato: "Volevamo inventare qualcosa che fosse migliore, molto migliore, delle batterie agli ioni di litio per l'immagazzinamento stazionario su piccola scala e, in definitiva, per gli [usi] automobilistici".

Il progetto è iniziato prendendo in mano la tavola periodica e andando a cercare l'elemento chimico più diffuso: dopo aver escluso il ferro Sadoway si è concentrato sull'alluminio, scegliendolo per il primo elettrodo. A quel punto il più abbondante fra i non metalli era lo zolfo, così anche il secondo elettrodo era sistemato. E l'elettrolita? "Non avremmo usato liquidi organici volatili e infiammabili" ha affermato il docente, spiegando di aver sperimentato, assieme al resto del team, diversi polimeri per poi orientarsi verso alcuni sali fusi con punti di fusione relativamente bassi, vicini a quello di ebollizione dell'acqua, invece dei quasi 1.000 gradi Fahrenheit di molti sali. "Una volta raggiunta la temperatura corporea vicina, diventa pratico realizzare batterie che non richiedano speciali misure di isolamento e anticorrosione".

A questo punto la squadra si è ritrovata per le mani una batteria dal costo molto ridotto (1/6 del corrispettivo agli ioni di litio) e a zero rischio di incendio, ma che doveva dimostrare ancora il suo reale valore negli usi pratici. Nei test successivi le celle hanno dimostrato di sopportare centinaia di cicli a velocità di carica eccezionalmente elevate; la velocità di ricarica dipendeva fortemente dalla temperatura di lavoro, più calda era la batteria meno tempo le era necessario per ricaricarsi. In particolare a 110 gradi Celsius la velocità era 25 volte più elevata che a 25 ° C.

A mantenere le celle calde ci pensano naturalmente le operazioni di carica e scarica, quindi non è necessario fornirlo dall'esterno.

Ciliegina sulla torta, il sale di cloro-alluminato scelto dal team come elettrolita blocca sul nascere la formazione di dendriti, sono sottili punte di metallo che si accumulano su un elettrodo e alla fine si espandono per entrare in contatto con l'altro elettrodo, riducendo l'efficienza della cella nei casi migliori, innescando un principio di incendio nei peggiori.

"Abbiamo fatto esperimenti a velocità di ricarica molto elevate, caricando in meno di un minuto, e non abbiamo mai perso celle a causa del cortocircuito dei dendriti" ha commentato Sadoway.

La nuova tecnologia è già la base per una nuova società chiamata Avanti, che ha concesso in licenza i brevetti al sistema "Il primo ordine del giorno per l'azienda è dimostrare che la batteria funziona su larga scala", afferma Sadoway, "... E quindi sottoporlo a una serie di stress test, incluso l'esecuzione di centinaia di cicli di ricarica."

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