auto elettrica, colonnina di ricarica
Un futuro per l’auto elettrica senza nickel e cobalto. È quanto si pensa nell’ambito della promozione della mobilità elettrica sostenibile in futuro, che vede come una delle strategie più rilevanti la riduzione dell’utilizzo di materiali critici per l’ambiente. Una soluzione potenziale a questo problema, più nello specifico alla sempre maggiore richiesta di questi materiali, è rappresentata dalle batterie litio-aria, che sfruttano l’ossigeno presente nell’atmosfera come materiale attivo, insieme a un elettrodo negativo metallico. Queste batterie offrono un’enorme densità energetica, ma incontrano una sfida significativa nella velocità di ricarica, che è al momento molto lenta.
Un gruppo di ricerca internazionale, compreso Marco Lagnoni e Antonio Bertei, rispettivamente ricercatore e professore associato di Ingegneria chimica presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell’Università di Pisa, ha affrontato questa sfida. Secondo loro, le batterie litio-aria potrebbero diventare una scelta ecologica per i veicoli elettrici in futuro grazie alla loro alta densità energetica, ma attualmente non soddisfano le prestazioni di ricarica necessarie per un utilizzo pratico.
Dopo quasi tre anni di ricerca, Lagnoni e Bertei hanno sviluppato modelli numerici avanzati unici che consentono di simulare il processo di ricarica con mediatori redox, attualmente utilizzati per ricaricare queste batterie. Questa ricerca ha rivelato che la velocità massima di ricarica è limitata dal potenziale elettrico del mediatore redox, ma ci sono anche altri fattori che rallentano il processo di ricarica, oltre alla cinetica di reazione. Questi ostacoli devono essere superati per ottimizzare questa tecnologia. I risultati di questa ricerca, pubblicati sulla rivista accademica Nature Chemistry, apriranno nuove strade per la creazione di nuovi mediatori redox e l’impiego di materiali diversi da quelli attualmente utilizzati. Anche se la sfida è impegnativa, rappresenta un’opportunità straordinaria per l’innovazione nella mobilità elettrica e per elevare i livelli di sostenibilità del settore.
