Il professor Dag Noreus e il dottor Yang Shen. Credito:Niklas Björling / Università di Stoccolma
I ricercatori dell'Università di Stoccolma hanno sviluppato un metodo per moltiplicare la durata delle batterie al nichel-idruro metallico. Ciò significa che le batterie possono gestire molti più cicli di carica senza perdere capacità. Il nuovo metodo significa anche che le batterie possono essere facilmente ripristinate una volta che hanno iniziato a consumarsi, a differenza di altre batterie ricaricabili che devono essere fuse per essere riciclate.
La maggior parte delle batterie ricaricabili si basa su piombo, nichel-cadmio (NiCd) o varie combinazioni con litio. Le batterie a base di idruro di nichel-metallo (NiMH) con un elettrolita acquoso sono sia ecologiche che sicure. La batteria NiMH è sviluppata dalla batteria al nichel-idrogeno (NiH 2 ). È noto da tempo che (NiH 2 ) le batterie hanno una durata superiore rispetto ad altri tipi di batterie. Per questo vengono (ad esempio) utilizzati nei satelliti in orbita nello spazio, dove le batterie devono funzionare per decenni senza manutenzione. Il telescopio spaziale Hubble ne è un esempio, ma NiH 2 le batterie girano anche intorno ai nostri pianeti vicini. Però, queste strutture delle batterie sono poco grandi, perché l'idrogeno è immagazzinato in serbatoi di gas. Le batterie NiMH possono essere rese molto più compatte, perché l'idrogeno è immagazzinato in una lega metallica/idruro metallico con una densità di idrogeno equivalente a quella dell'idrogeno liquido. I ricercatori dell'Università di Stoccolma hanno ora sviluppato una tecnica con cui ottenere la stessa lunga durata delle batterie NiMH come nelle grandi NiH 2 batterie.
L'ispirazione per la nuova tecnologia è venuta da una nuova batteria NiMH prodotta da Nilar AB a Gävle.
In una batteria NiMH, l'idrogeno è legato nella lega metallica. Questa soluzione è efficace, ma la batteria invecchia perché si secca man mano che la lega si corrode lentamente e consuma il suo elettrolita a base d'acqua. La corrosione interferisce anche con l'equilibrio interno tra gli elettrodi della batteria. La svolta è arrivata quando il gruppo di ricerca ha scoperto che potevano contrastare quasi completamente il processo di invecchiamento aggiungendo ossigeno, che ripristina l'equilibrio dell'elettrodo perso e sostituisce l'elettrolita perso. Questo può essere fatto facilmente nella costruzione della batteria di Nilar, perché tutte le celle condividono lo stesso spazio gassoso. Con il giusto equilibrio di ossigeno e idrogeno, si ottiene una durata che supera tutti i comuni tipi di batterie odierne.
"L'elettrificazione della società, non da ultimo tutte le future auto elettriche, pone nuove esigenze alle reti di distribuzione. Questo tipo di batteria è molto adatto per livellare il carico sulla rete elettrica a tutti i livelli per un lungo periodo di tempo, qualcosa che è un prerequisito per una società senza fossili in cui l'energia solare ed eolica intermittente sarà collegata alla rete, " afferma il professor Dag Noréus dell'Università di Stoccolma, che ha una vasta esperienza con lo sviluppo di NiMH.
"Questa nuova tecnologia delle batterie è un passo importante lungo la strada. In questo momento, La Svezia è leader mondiale nel segmento delle batterie NiMH ricaricabili, "dice il dottor Yang Shen, la cui tesi Sviluppo di strutture superficiali a idruri metallici per batterie NiMH ad alta potenza - ciclo di vita esteso e metodi di riciclaggio più efficaci è stata presentata il 10 dicembre di quest'anno ed è stato un elemento centrale del lavoro.