Calcio al posto del litio: possibili batterie con capacità e durata elevate

Gli elementi delle terre rare sono costosi, il che è improbabile che cambi presto con l'ulteriore diffusione degli smartphone, delle auto elettriche e dei sistemi di accumulo energetico domestico.

Il calcio e l'ossigeno, o in combinazione come ossido di calcio o perossido di calcio, sono tra gli elementi più comuni in assoluto. Si trovano praticamente in tutto il pianeta. Il perossido di calcio si trova anche nelle gomme da masticare e nei dentifrici, nei prodotti da forno e nella gomma.

Poiché il metallo leggero calcio ha un raggio atomico maggiore e un legame molecolare più forte rispetto al litio, ad esempio, in condizioni normali sorgono problemi che ne impediscono l'uso pratico.

Sebbene tali batterie abbiano un'elevata densità energetica, possono essere ricaricate solo poche volte a temperatura ambiente e non sono quindi adatte all'uso quotidiano.

I ricercatori cinesi sono ora riusciti a eliminare in modo impressionante questo svantaggio di una batteria all'ossigeno e calcio e a ricaricare un nuovo design 700 volte.

Al posto dell'ossido di calcio, che può essere scomposto solo con grande sforzo, è stato utilizzato il perossido di calcio, che ha un legame significativamente più debole. È stato inoltre necessario un elettrolita appositamente adattato.

Il punto forte, tuttavia, sono i nanotubi di carbonio, che sono ricoperti di calcio. Questo piccolo tubo si trova nell'elettrolita ed è a sua volta circondato da un altro nanotubo, che costituisce il catodo.

Nell'esperimento, è stato possibile caricare uno smartphone con questa batteria morbida, che ancora una volta è stata tessuta in un tessuto traspirante.

L'intero sistema è ancora in fase sperimentale. Una delle critiche è che la ricarica è altamente inefficiente. La potenza richiesta per la ricarica è quindi significativamente superiore alla capacità disponibile.

Eppure è stato possibile costruire una batteria durevole che consiste quasi esclusivamente in materiali ampiamente disponibili e poco costosi.