Batterie al magnesio al posto del litio, Toyota ci crede e fa ricerca

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Magnesio e nanomateriali superconduttivi invece del “solito” Litio: più autonomia e sicurezza, minor costo, maggiore durata. Ma bisognerà aspettare il 2020 per vederle sulle auto

Da tempo si ritiene che le batterie al magnesio potrebbero in futuro soppiantare quelle al litio, per diversi motivi. Innanzitutto moitivi di disponibilità e costo. Il magnesio è enormemente più abbondante del Litio sulla Terra (circa il 2.3% della crosta terrestre e circa lo 0.13% dell’acqua di mare è costituito da magnesio; il Litio è rispettivamente 1.000 e 10.000 volte più raro); la produzione è già oggi oltre 20 volte superiore a quella del Litio; il costo è, com’è ovvio aspettarsi, nettamente inferiore; la distribuzione è molto uniforme, mentre solo in pochi luoghi il Litio è presente in concentrazioni sufficientemente alte da renderne economica l’estrazione.

Ci sono anche motivi legati alle prestazioni che ci si aspettano dalle batterie al Magnesio. A causa delle caratteristiche chimiche di questo elemento e della possibilità di costruire anodi in magnesio metallico, l’aspettativa è di raggiungere una densità energetica tripla rispetto a quella delle migliori batterie al Litio. Inoltre, la durata delle batterie al Magnesio dovrebbe essere superiore a quella delle rivali al Litio in quanto i processi di deposizione di magnesio sull’anodo della batteria durante i cicli di carica/scarica avvengono in modo più laminare e meno disordinato. In una ricerca del 2011 su un prototipo di batteria al magnesio si rilevò come dopo ben 3.000 cicli di scarica al 100%, la capacità si fosse deteriorata di meno del 15%.

Infine ci sono motivi legati alla sicurezza: sarebbero infatti assenti i ben noti rischi connessi con l’estrema reattività del Litio, specie se non opportunamente controllato e legato con altri elementi.

Il problema che ha finora ostacolato l’introduzione di batterie al Magnesio è il fatto di non essere ancora riusciti a trovare il materiale adatto per fabbricare l’altro elettrodo necessario per la batteria, il catodo. Alcuni gruppi hanno lavorato per anni con simulazioni computerizzate per prevedere quali potessero essere i candidati ideali per questo materiale e in base ai dati l’interesse si è poi indirizzato verso una dozzina di sostanze in fase di sperimentazione. Secondo alcune fonti, ricercatori dei laboratori Toyota in Nord America starebbero testando l’uso di catodi realizzati con un tipo di solfuro di molibdeno (Mo6S8) di cui si sa da tempo che alcuni composti presentano proprietà superconduttive, ulteriormente esaltate se il materiale è organizzato in nanostrutture che ne aumentano la superficie di reazione a parità di volume e peso.

L’obiettivo di una batteria al Magnesio di capacità tale da conferire alla vettura un’autonomia di 1.000 km è considerato realistico.

In una pubblicazione comparsa sulla rivista scientifica Chemical Communications i ricercatori Toyota hanno inoltre presentato una rassegna dello stato dell’arte per quanto riguarda elettroliti e materiali catodici utilizzabili per realizzare le future batterie al magnesio, confermando il forte interesse della Casa giapponese su questa tecnologia. Oggi leader indiscusso delle auto ibride, Toyota si prefigge ora l’anno 2020 come obiettivo per l’introduzione massiccia delle nuove batterie sulle future auto elettriche.

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