Le batterie di flusso potrebbero presto diventare più economiche e facili da produrre grazie a un nuovo concept ibrido sviluppato dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology. Il nuovo approccio, descritto sulla rivista Energy and Environmental Science, si basa su una struttura che ricorda una vecchia clessidra.

Le particelle attraverso un’apertura nella membrana fluiscono da un lato all’altro. Il flusso può essere invertito ruotando il dispositivo. La batteria ibrida realizzata dai ricercatori per testare il concept è composta da un elettrodo liquido e da una strato di litio in forma solida. Gli scienziati puntano a realizzare batterie con entrambi gli elettrodi in forma liquida.

Il professor Yet-Ming Chiang, una delle firme dello studio, spiega che le batterie solide e le batterie di flusso presentano entrambe dei vantaggi che variano in base al campo di applicazione. Il concept ibrido dimostra che non bisogna necessariamente confinare le due tecnologie a poli opposti.

Tra i vantaggi della nuova struttura a clessidra figurano la possibilità di produrre a basso costo sistemi di accumulo modulari e compatti. La capacità di queste batterie può essere incrementata progressivamente.

Secondo Chiang le batterie di flusso saranno determinanti per rispondere alla crescente richiesta di sistemi di accumulo economici e capaci. Una domanda trainata dall’integrazione nella rete elettrica di una fetta sempre più ampia di fonti rinnovabili intermittenti come il fotovoltaico e l’eolico.

Mentre le batterie solide richiedono connettori elettrici per ciascuna delle celle che compongono il sistema di accumulo, le batterie liquide richiedono contatti soltanto al centro, in corrispondenza del “collo” della clessidra. Le componenti delle batterie di flusso sono strutturate in modo semplice tanto da poter essere stampate in 3D.

Inoltre la densità energetica e la densità di potenza, valori interdipendenti nelle batterie solide, possono essere determinate in modo autonomo.

Gli scienziati hanno già scoperto come controllare la velocità del flusso nella batteria, intervenendo sull’angolatura del dispositivo per migliorare l’efficienza. Un ulteriore vantaggio della nuova batteria ibrida è la possibilità di utilizzare composizioni chimiche diverse per le varie componenti del sistema.

26 maggio 2016
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MIT
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