Un team del Dipartimento di chimica, materiali e ingegneria chimica (Dcmic) “Giulio Natta” del Politecnico di Milano ha sviluppato un nuovo elettrolita polimerico che potrebbe sostituire il litio utilizzato nelle attuali batterie. I ricercatori hanno concepito una membrana in gel quasi solido, non infiammabile, capace di favorire il trasporto degli ioni fluoruro a temperatura ambiente all’interno delle batterie.
Lo studio è nato dalla collaborazione tra diversi docenti e laboratori del Dcmic del PoliMi, con un approccio interdisciplinare che ha integrato competenze di chimica, ingegneria dei materiali, elettrochimica e dinamica molecolare.
Le batterie agli ioni fluoruro offrono diversi vantaggi. Il primo è il minore impatto ambientale: potrebbero sfruttare materie prime più facili da reperire e molto più abbondanti del litio. Inoltre sarebbero più sicure, perché realizzate con materiali ignifughi. Come spiega Maurizio Sansotera, docente di Fondamenti chimici: «La tecnologia che stiamo sviluppando si basa sull’impiego di una membrana polimerica non infiammabile, che riduce il rischio di incendio e offre, al contempo, il vantaggio di utilizzare un elemento abbondante ed equamente distribuito in natura».
Le batterie con il nuovo elettrolita sarebbero anche più leggere e più durature, grazie a densità energetiche teoriche superiori. «Si parla di circa 600 Wattora per chilo, mentre le batterie agli ioni di litio standard viaggiano sui 150-250 circa. Nella pratica, significherebbe circa una durata doppia: in un’auto elettrica si potrebbe percorrere il doppio dei chilometri», afferma Luca Magagnin, docente di Chimica fisica applicata. «Gli utilizzi sono svariati, dai sistemi di accumulo, appunto, a droni, satelliti, aerei».
Un ulteriore vantaggio è che il trasporto degli ioni fluoruro nell’elettrolita polimerico avviene a temperatura ambiente. «La membrana quasi solida da noi ideata consente il trasporto degli ioni fluoruro già a temperatura ambiente. Si riesce così a evitare lo spreco di energia necessario per il preriscaldamento della batteria», sottolinea Giuseppina Raffaini, docente di Chimica e materiali.
