Batterie a zinco-aria, già in produzione il prossimo anno?

Batterie a zinco-aria, già in produzione il prossimo anno?

Attualmente in fase di sviluppo, ma prossime alla produzione, le batterie zinco-aria sono più performanti delle batterie al litio e meno costose da produrre

di pubblicata il , alle 17:25 nel canale Sistemi
 

Come abbiamo avuto modo di discorrere in più occasioni, la ricerca di nuove tecnologie di produzione di batterie è un campo di attività particolarmente vivace. Spesso però si tratta di tecnologie che restano ferme alla fase di prototipo concettuale o, al più, approdano alla fase di prototipo senza trovare la strada per la produzione vera e propria. La tecnologia di cui parleremo oggi, attualmente in fase di sviluppo, potrebbe però trovare lo sbocco commerciale nel corso del prossimo anno.

Si tratta di batterie a zinco-aria che, sulla carta, dovrebbero permettere di conservare una maggiore quantità di carica rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio e, al contempo, avere costi di produzione inferiori, oltre ad una maggiore sicurezza in fase di utilizzo. A titolo di riferimento una batteria zinco-aria sarebbe in grado di stoccare il triplo della carica di una batteria agli ioni di litio e costare la metà.

Questa tecnologia è stata sviluppata dall'azienda Norvegse SINTEF, mentre una realtà svizzera appositamente istituita, ReVolt, si occuperà di gestirne la commercializzazione. Inizialmente la nuova tecnologia verrà impiegata per realizzare batterie di piccole dimensioni che vadano ad equipaggiare dispositivi acustici per utenti con deficit uditivo. In un secondo tempo si avvierà la produzione di batterie in form factor di dimensioni maggiori, per telefoni cellulari ed apparecchi elettronici in genere, e più avanti ancora vi sarà la possibilità di utilizzare queste batterie per dare energia ai veicoli elettrici.

Il principio di funzionamento è piuttosto particolare: l'ossigeno presente nell'aria e lo zinco all'interno della batteria fungono da elettrodi. La batteria è realizzata con un particolare contenitore poroso in grado di poter essere attraversato dall'aria. In questo modo non vi è la presenza, all'interno della batteria, di sostanze volatili all'interno che potrebbero infiammarsi e pertanto la batteria risulta essere più sicura rispetto alle batterie agli ioni di litio.

Nella fase di scarica, ovvero quando la batteria eroga energia, l'elettrodo "d'aria", grazie all'aiuto di appositi catalizzatori, produce ioni idrossido nell'elettrolita acquoso. Gli ioni idrossido causano l'ossidazione dell'elettrodo di zinco, con una reazione che libera elettroni che danno luogo così ad una corrente elettrica. Nella fase di ricarica avviene il processo inverso che vede la liberazione di ossigeno nell'elettrodo d'aria.

La sfida principale che i ricercatori hanno dovuto gestire è evitare che il rallentamento o il blocco della reazione causi la deattivazione dell'elettrolita, evento che nella prima generazione di queste batterie si è verificato dopo pochi cicli di carica/scarica causando inoltre un complessivo degrado delle funzioni e delle prestazioni della batteria. La nuova batteria utilizza particolari agenti gellificanti e leganti per controllare la forma dell'elettrodo di zinco e l'umidità all'interno della batteria. La fase di test del nuovo catalizzatore ha dimostrato un miglior comportamento durante le reazioni di ossidazione durante i cicli di carica/scarica.

Attualmente il prototipo di batteria zinco-aria è in grado di sostenere fino a 100 cicli carica scarica. ReVolt sta lavorando per incrementare il numero di cicli sostenibili fino a 300-500, un risultato che consentirà di realizzare batterie per telefoni cellulari e per dispositivi che necessitano di essere ricaricati frequentemente. Come già detto, inoltre, la batteria zinco-aria alla quale sta lavorando ReVolt sarà in futuro destinata anche all'impiego in veicoli elettrici. Prima di poter arrivare a quel punto, tuttavia, sarà necessario che le batterie possano resistere per almeno 10 mila cicli di carica.

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24 Commenti
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The3DProgrammer02 Novembre 2009, 17:35 #1
beh sarebbe già un grosso passo avanti, l'importante è che si sbrighino..sento parlare di nuove tecnologie di batterie da anni ormai ma sul mercato troviamo sempre la stessa solfa...
D4N!3L302 Novembre 2009, 17:35 #2
Non sono un po' pochi 300-500 cicli di carica per un cellulare?
supertigrotto02 Novembre 2009, 17:41 #3

bello sto missile

zinco-aria?
Zio Sam non sa più che inventarsi!
Ma alla fine,le batterie al gel di magnesio,inventate e brevettate da 2 professori italiani dell'università di Trento,che fine hanno fatto?
Se non erro un professore era da Trento,l'altro da Napoli.
Tempo fa avevo visto diversi nuovi articoli,ma di commercializzazione,niente!
Ora saltano fuori queste........
JackZR02 Novembre 2009, 17:55 #4
@ supertigrotto: tanto i brevetti se li comprano sempre tutti le grandi società così quando hanno dei problemi li tirano fuori.

Nell'articolo: "A titolo di riferimento una batteria zinco-aria sarebbe in grado di stoccare il triplo della carica di una batteria agli ioni di litio e costare la metà."
Se mai entreranno in commercio all'inizio a noi venderanno pile che durano un terzo e che costano il doppio
Itachi02 Novembre 2009, 17:55 #5
si,essenzzialmente sono lo stesso numero di cicli che supportano le batteria odierne

anche quello è un aspetto su cui lavorare secondo me


cmq l'aspetto su cui dovrebbero concentrarsi è l'autonomia
finchè non riusciamo nemmeno a usare un cellulare x 24 ore senza che si scarichi,dubito che qualunque altro parametro aiuti a rendere concrete le auto elettriche
Dumah Brazorf02 Novembre 2009, 17:55 #6
Beh ma se ti dura 3 volte e costa la metà sono 1800-3000 cicli di una normale...
mccarver02 Novembre 2009, 17:56 #7
Originariamente inviato da: D4N!3L3
Non sono un po' pochi 300-500 cicli di carica per un cellulare?


Beh, caricando una volta ogni 4 giorni, sono almeno 4 anni di autonomia. Direi buono visti i tempi di vita dei cellulari oggi..

Originariamente inviato da: supertigrotto
zinco-aria?
Zio Sam non sa più che inventarsi!
Ma alla fine,le batterie al gel di magnesio,inventate e brevettate da 2 professori italiani dell'università di Trento,che fine hanno fatto?
Se non erro un professore era da Trento,l'altro da Napoli.
Tempo fa avevo visto diversi nuovi articoli,ma di commercializzazione,niente!
Ora saltano fuori queste........


http://ulisse.sissa.it/chiediAUlisse/domanda/2003/Ucau030523d001

La produzione su larga scala di batterie ricaricabili al magnesio appare ancora una meta lontana; le principali industrie del settore, soprattutto in Giappone, stanno ancora oggi investendo in maniera massiccia nello sviluppo di linee di produzione di batterie al litio. Densità di energia e voltaggi ottenibili da batterie ricaricabili al magnesio non possono e non potranno competere con i sistemi basati sul litio o sulla tecnologia a litio ione.
chairam02 Novembre 2009, 18:00 #8
Originariamente inviato da: D4N!3L3
Non sono un po' pochi 300-500 cicli di carica per un cellulare?


Fai il conto: ricarichi il cellulare ogni 2 giorni sono circa 365 cariche in due anni, le batterie attuali quanto durano? Sec me nel caso migliore: cellulari che fanno pochi cicli perchè risparmiosi di corrente, o poco potenti, o poco usati forse 4 anni al massimo. Se questa tecnologia di batterie costasse la metà quindi, senza contare il vantaggio del minor peso, sarebbe già competitiva.
claudegps02 Novembre 2009, 18:19 #9
Originariamente inviato da: chairam
Fai il conto: ricarichi il cellulare ogni 2 giorni sono circa 365 cariche in due anni


E tenendo conto che hanno(avrebbero) capacita' tripla, invece di ricaricare ogni 2 giorni ricarichi ogni 6.
Totale -> 365 = 6 anni. Non e' cosi male apparentemente.
Pero' bisogna vedere come si comporta la perdita' di capacita' con l'uso: se fanno 300 cicli e sono ancora quasi al 100% oppure sono gia' al 10% ?
Poty...02 Novembre 2009, 18:23 #10
sensa contare che durano 3 volte di piu quindi le si caricano meno a parità di dispositivo...ma cmq è vero in commercio ci sono solo le solite pile di merd...ni-cd(oramai dismesse) e ni-mh...si devono dare una smossail mercato e il progresso ne ha di bisogno...

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