I ricercatori della Flinders University in Australia hanno annunciato una batteria zinco-iodio acquosa che, nei test di laboratorio, supera i 60.000 cicli di carica e scarica con un degrado per ciclo compreso tra lo 0,0001% e lo 0,0003%. Si tratta di un ordine di grandezza diverso rispetto a ciò a cui siamo abituati.
Il segreto, se così si può chiamare, sta in una gabbia molecolare. Il problema storico delle batterie zinco-iodio è il cosiddetto effetto di spostamento del poliioduro: le specie di iodio generate durante le reazioni elettrochimiche tendono a migrare nell’elettrolita, consumando il materiale attivo e degradando il sistema. Il team della Flinders ha risolto il problema con un polimero a base di β-ciclodestrina reticolata, una struttura organica derivata dall’amido capace di intrappolare le specie di poliioduro e tenerle ancorate vicino al catodo.
Nella configurazione ottimizzata per la longevità, il sistema nella batteria opera a 150 mAh/g e si ricarica in circa tre minuti, mantenendo stabilità per oltre 60.000 cicli. Se si spinge sulla capacità specifica fino a 200 mAh/g, la ricarica sale a sette minuti e i cicli scendono a circa 8.000, ancora competitivi, ma su un piano diverso. La tensione di esercizio si attesta tra 1,3 e 1,4 volt, valori modesti, certamente non adatti a spingere un’auto elettrica sull’autostrada.
Questa tecnologia punta all’accumulo stazionario, quindi centrali solari, parchi eolici, sistemi di stabilizzazione della rete. Lì dove il peso del pacco batterie non è un problema, ma lo sono la sicurezza, il costo e la capacità di sopportare decine di migliaia di cicli senza cedere. L’elettrolita acquoso elimina il rischio degli elettroliti organici infiammabili presenti in molte batterie convenzionali, un vantaggio non trascurabile.
C’è anche un aspetto geopolitico che vale la pena sottolineare. Zinco, iodio e ciclodestrina non dipendono dalle stesse catene di approvvigionamento critiche del litio o del cobalto. La ciclodestrina è addirittura biodegradabile, prodotta dall’amido, già diffusa in ambito alimentare e farmaceutico.
I dati sono stati pubblicati su Angewandte Chemie International Edition e restano per ora confinati a celle di laboratorio. La strada verso l’industrializzazione è ancora lunga.
