Roma – La conversione efficace dalle fonti energetiche basate sui combustibili fossili a quelle rinnovabili richiede batterie ricaricabili, efficienti in termini di costi e ad alta capacità. Le batterie zinco-aria (ZAB) possono teoricamente immagazzinare grandi quantità di energia, ma le tecnologie attuali richiedono l’uso di costosi catalizzatori di metalli nobili, o agenti che accelerano una reazione chimica, che hanno prestazioni inferiori nelle reazioni di carica e scarica. È stato sviluppato un nuovo catalizzatore metallo-azoto-carbonio da utilizzare negli ZAB che supera le prestazioni dei catalizzatori di metalli nobili, migliorando l’efficienza e la praticità della tecnologia ZAB. Il team ha pubblicato il proprio studio sulla rivista Nano Research Energy.
Lo schema in alto a sinistra illustra il flusso di una batteria zinco-aria (ZAB). L’elettrocatalizzatore ferro-cobalto-nichel (Fe-Co-Ni) (in alto a destra) accelera sia la carica che la scarica dello ZAB rispetto agli elettrocatalizzatori metallici binari o ai metalli nobili platino e rutenio, che avviene attraverso la reazione di evoluzione dell’ossigeno e la reazione di riduzione dell’ossigeno , rispettivamente. Il diagramma in basso a sinistra illustra l’assemblaggio dello ZAB con un elettrolita flessibile a punto di carbonio/alcol polivinilico (CD/PVA) allo stato solido, ideale per le tecnologie indossabili. Il pannello in basso a destra mostra lo ZAB con l’elettrocatalizzatore ternario Fe-Co-Ni che carica un telefono cellulare.
CREDITO
Nano Research Energy, Tsinghua University Press
Gli ZAB funzionano ossidando lo zinco con l’ossigeno presente nell’aria. Ricerche recenti hanno dimostrato che un catalizzatore che incorpora una combinazione di diversi atomi di metalli non nobili potrebbe aumentare la velocità delle reazioni di scarica e le prestazioni della batteria. Con queste prove in mente, un gruppo di ricercatori dell’Università di Hunan, dell’University College di Londra e dell’Università di Oxford ha generato un catalizzatore metallo-azoto-carbonio non nobile da ferro, cobalto e nichel (rispettivamente Fe, Co e Ni) per migliorare il carico, lo scarico e l’efficienza in termini di costi degli ZAB. È importante sottolineare che il team ha anche ottimizzato una pellicola flessibile a punti di carbonio/alcol polivinilico (CD/PVA) come elettrolita ZAB allo stato solido o componente della batteria che trasferisce atomi caricati, creando una batteria flessibile e stabile ad alte prestazioni che potrebbe essere potenzialmente utilizzata in dispositivi indossabili. (30Science.com)
