Movilidad eléctrica, imagina un futuro sin níquel y cobalto

Las baterías de litio-aire representan una posible solución para una movilidad eléctrica más sostenible.Un estudio reciente abre nuevos escenarios de desarrollo.

¿Cómo hacer el movilidad electrica del futuro cada vez más sostenible?Uno de los caminos que se ha perseguido con mayor determinación en los últimos años apunta a reducir la dependencia de materiales críticos, partiendo del níquel y el cobalto.Según datos de BloombergNEF, la demanda de minerales en la industria de la movilidad eléctrica aumentará, para 2030, de los 4,2 millones de toneladas actuales a casi 14 millones de toneladas.

También dos italianos en el equipo de investigación.

Una posible solución está representada por baterías de litio-aire, compuesto por un electrodo negativo metálico y un electrodo positivo que utiliza el oxígeno presente en la atmósfera como material activo.Una solución que actualmente tiene una gran ventaja y una desventaja considerable:a uno enorme densidad de energía, de hecho, acompaña a uno velocidad de carga extremadamente bajo.

El trabajo de un grupo de investigación internacional en el que participaron se centró precisamente en este aspecto Marco Lagnoni Y Antonio Bertei, respectivamente investigador y profesor asociado en Ingeniería Química del Departamento de Ingeniería Civil e Industrial en la Universidad de Pisa.Las baterías de litio-aire, explican, “garantizan una alta densidad energética y en el futuro podrían utilizarse en vehículos eléctricos, haciéndolos aún más sostenibles desde el punto de vista medioambiental.Hoy en día, sin embargo, todavía no han alcanzado el rendimiento adecuado para su uso práctico, especialmente en lo que respecta a la fase de carga.Un obstáculo que ahora, gracias a los resultados obtenidos junto con colegas de las universidades de Oxford y Nottingham, pronto podrá superarse".

Un importante desafío para el futuro de la movilidad eléctrica

De hecho, el grupo de investigación ha descubierto por qué los catalizadores actuales, llamados mediadores redox y utilizado para cargar este tipo de batería, no puede garantizar una velocidad de carga elevada;Lo que limita su rendimiento es el hecho de que la velocidad máxima de carga depende del potencial electrico del mediador redox.Después de casi tres años de trabajo, Marco Lagnoni y Antonio Bertei han desarrollado dioses modelos numéricos avanzado y único en su tipo, a través del cual es posible predecir el rendimiento energético de los electrodos simulando el proceso de carga con mediadores redox.

Esto puso de relieve que existen otros fenómenos, además de la cinética de reacción, que pueden ralentizar aún más la carga, que habrá que abordar con la misma atención para superar las limitaciones actuales y optimizar la tecnología.Ahora los resultados obtenidos de este estudio, publicados en la revista académica Química de la naturaleza, le permitirá orientar su búsqueda hacia la creación de nuevas clases de mediadores redox y el uso de diferentes materiales de los utilizados hasta ahora.El desafío promete ser difícil, pero es una gran oportunidad para explorar nuevas direcciones de investigación capaces de elevar el nivel de sostenibilidad de la movilidad eléctrica.