Una svolta nelle batterie allo zinco-iodio: oltre 60.000 cicli di ricarica, ricarica completa in 3 minuti

I ricercatori della Flinders University, in Australia, sembrano aver risolto uno degli ostacoli più persistenti che affliggono le batterie acquose allo zinco-iodo: la loro breve durata operativa. Pubblicando i propri risultati su *Angewandte Chemie*, il gruppo di ricerca avrebbe sviluppato una batteria in grado di sopportare oltre 60.000 cicli di carica-scarica, ricaricandosi completamente in soli tre minuti. A seconda delle impostazioni operative, le celle funzionano a una tensione compresa tra 1,3 e 1,4 volt e erogano 200 mAh/g per 8.000 cicli con una ricarica di sette minuti, oppure una capacità ridotta a 150 mAh/g per un numero di cicli molto più elevato, pari a 60.000. Il tasso di degrado risulterebbe compreso tra lo 0,0001% e lo 0,0003% per ciclo.

Le batterie acquose allo zinco-iodio soffrivano in precedenza del cosiddetto «effetto navetta», in cui i composti di poliiodio fuoriescono attraverso il separatore della batteria, compromettendone progressivamente le prestazioni. Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno realizzato una struttura a gabbia a base di ciclodestrina, un polimero economico derivato dall’amido comunemente presente negli alimenti e nei cosmetici, il cui strato esterno idrofilo e l’interno idrofobo intrappolano e rilasciano i poliioduri problematici quando necessario.

Al di là della soluzione tecnica, le batterie a base di zinco rappresentano un’alternativa molto più sicura, più economica e più facilmente reperibile rispetto alla tecnologia agli ioni di litio. Esse eliminano in larga misura i rischi di incendio associati alle composizioni chimiche a base di litio, pur eguagliando o addirittura superando le batterie agli ioni di litio in termini sia di energia specifica che di densità energetica.

Inoltre, l’Australia detiene il 20-28% delle riserve mondiali conosciute di zinco, il che rappresenta un’opportunità che potrebbe potenzialmente contrastare il monopolio della Cina sulle catene di approvvigionamento degli ioni di litio e affrontare il problema dei rifiuti ambientali. L’Australia produce circa 3.300 tonnellate di rifiuti derivanti dalle batterie al litio ogni anno, una cifra che, secondo le previsioni, è destinata a salire a oltre 136.000 tonnellate entro il 2036.

Per il momento, la tecnologia rimane in fase di prototipazione piuttosto che di lancio commerciale. Il laboratorio di Flinders afferma di collaborare con l’industria per realizzare una piattaforma di prototipazione. Tuttavia, il fatto che ciò si traduca in un’effettiva industria nazionale dipende da fattori che vanno ben oltre la chimica delle batterie, tra cui gli investimenti nella produzione e l’adozione da parte del mercato, aspetti che la ricerca non affronta.