I ricercatori dell’Università del Surrey nel Regno Unito hanno sviluppato una batteria al litio-co₂ che promette di convertire fondamentalmente lo stoccaggio di energia. Le nuove tecnologie non solo consentono densità di energia più elevate per le tradizionali batterie agli ioni di litio, ma hanno anche la capacità di catturare l’anidride carbonica durante il funzionamento. Ingegneria interessante.
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Secondo il team di ricerca, le batterie immagazzinano 2,5 volte più energia e sono stabili con oltre 100 cicli non caricati, quindi non sono necessari metalli rari o costosi.
L’innovazione si basa sull’uso di un catalizzatore chiamato cesio fosfomololibdate (CPM), che può essere facilmente accessibile e prodotto a temperatura ambiente.
Ciò consente i precedenti limiti delle batterie al litio-co₂. È noto per la sua instabilità, la rapida decomposizione e la dipendenza da materiali costosi come platino e routine.
“Vi è una crescente necessità di soluzioni di accumulo di energia che supportano la transizione alle fonti rinnovabili e allo stesso tempo contribuiscono alla lotta contro i cambiamenti climatici. Il nostro lavoro con le batterie al litio-co₂ potrebbe essere parte integrante della creazione di questa visione.”
Un altro vantaggio importante di questa batteria è la sua capacità di assorbire l’anidride carbonica durante il ciclo di ricarica.
Secondo il Dr. Daniel Commando, un ricercatore della Surrey Future Fellowship, “Il chilogrammo di Catalyst è di circa 18,5 chilogrammi di CO, l’equivalente delle emissioni prodotte da un viaggio di 160 chilometri.
Per comprendere i meccanismi alla base del funzionamento efficiente dei CPM, i ricercatori hanno combinato test di laboratorio con simulazioni digitali.
L’analisi chimica eseguita dopo diversi cicli di utilizzo conferma che l’anidride carbonica viene ripetutamente convertita in carbonato di litio, che è reversibile ed essenziale per l’affidabilità della batteria. Le simulazioni basate sulla teoria funzionale della densità (DFT) mostrano che la struttura porosa e stabile del catalizzatore fornisce condizioni ottimali per le reazioni elettrochimiche.
Il team prevede di migliorare ulteriormente la tecnologia, in particolare mantenendo il ruolo attivo del fosfomoribdate, sostituendo il CESU con materiali più accessibili. L’obiettivo è ottenere una soluzione ancora più economica e scalabile per uso commerciale.
I ricercatori stanno inoltre pianificando uno studio dettagliato su come le batterie rispondono a varie pressioni nella CO2. Se la tecnologia risulta efficace a pressioni molto basse, potrebbe funzionare anche in condizioni estreme come Marte.
“Se la batteria funziona a 0,006 bar, che è la pressione atmosferica di Marte, è possibile alimentare qualsiasi cosa, dai rover alle colonie. Sul terreno, puoi catturare CO dall’aria circostante e conservare l’energia ovunque”, ha detto il dott. Commandoll.
La batteria rappresenta un passo promettente verso una soluzione sostenibile che combina lo stoccaggio di energia con emissioni di carbonio ridotte, fornendo un’alternativa praticabile alle applicazioni terrestri e spaziali.