Le batterie ad anodo di Zn acquose ad alta tensione di nuova concezione possono sfidare l'attuale predominio degli ioni di litio. Credito:G.G. Yadav et al, ACS Energia Lett. , 2019, 4, 2144-2146.
Una nuova batteria di zinco al biossido di manganese ad alta tensione ricaricabile, superando la barriera di 2 V nella chimica dello zinco acquoso, è l'ultima invenzione dei ricercatori del City College di New York. Con una tensione di 2,45-2,8 V, la batteria alcalina MnO2|Zn, sviluppato dal Dr. Gautam G. Yadav e dal suo gruppo nel CUNY Energy Institute con sede a CCNY, potrebbe rompere il lungo predominio delle batterie agli ioni di litio (Li) infiammabili e costose sul mercato.
Per rompere la precedente scoraggiante barriera dei 2 V nella chimica dello zinco acquoso, l'inventore principale Yadav e il suo team hanno progettato interfacciamente due diversi elettroliti acquosi che forniscono la capacità teorica (308 mAh/g) in modo reversibile per molti cicli.
"La tensione delle attuali batterie alcaline MnO2|Zn disponibili in commercio è di circa 1,2-1,3 V, e questo è stato considerato basso rispetto agli ioni di litio che ha una tensione> 3V, " disse Yadav.
La tensione è stata la più grande risorsa degli ioni di litio e ha contribuito ad alimentare la sua ascesa in un mondo affamato di energia.
"Purtroppo contiene elementi tossici e geopoliticamente sensibili con i paesi asiatici che hanno il monopolio dell'estrazione e della loro produzione, " ha aggiunto Yadav.
"Questo ha messo gli Stati Uniti in un enorme svantaggio e ha perso la leadership nel settore dello stoccaggio di energia, quando in passato era un leader mondiale. Essendo Mn e Zn elementi ampiamente disponibili, e con gli Stati Uniti che sono ricchi anche con loro, consente agli Stati Uniti di competere di nuovo. Anche il costo di produzione di queste batterie sarà basso, così può dare il via alla crescita del settore dello stoccaggio di energia negli Stati Uniti."
I collaboratori di Yadav della Grove School of Engineering di CCNY includevano: Xia Wei, Jinchao Huang, Damon E. Turney e Sanjoy Banerjee, che è illustre professore di ingegneria chimica e direttore del CUNY Energy Institute.
La loro ricerca appare sulla rivista ACS Energy Letters , che pubblica ricerche innovative relative all'energia.