“Un immagazzinamento dell’energia sicuro e a basso costo”, afferma questo professore dell’Università della Florida riguardo alla batteria che sfida il litio.

18/10/2026 22:00

Aggiornato a

18/10/2026 22:00

Un team del FAMU-FSU College of Engineering, la scuola congiunta di ingegneria della Florida A&M University e della Florida State University, ha presentato una batteria ricaricabile a ioni di zinco a base acquosa che punta a trovare applicazione nello stoccaggio energetico su larga scala nonché nei sistemi domestici.

Una sfida al litio

Questo progresso arriva in un momento in cui le batterie agli ioni di litio rimangono lo standard dell’industria, ma presentano due problemi persistenti: il rischio di surriscaldamento e la loro infiammabilità. A ciò si aggiunge l’impatto ambientale, un fattore che ha spinto diversi gruppi di ricerca a esplorare alternative più sicure e meno impattanti.

In questo contesto, le batterie idriche a ioni di zinco, note come AZIBs, hanno suscitato interesse per il loro basso costo e il profilo più ecologico, sebbene finora la loro diffusione sia stata ostacolata da limitazioni tecniche.

I dati che riassumono l’impatto di questo progresso riguardano la sua durata: la batteria ha mantenuto la propria capacità dopo aver superato più di 900 cicli rapidi di carica e scarica, un numero che i ricercatori considerano una base solida per pensare a applicazioni reali in ambito domestico, nelle reti elettriche e nei sistemi di backup su larga scala.

L’ostacolo principale è stato la crescita delle dendriti, formazioni metalliche minuscole che si formano durante la carica e possono perforare le barriere interne della batteria, causando cortocircuiti e portando a un guasto prematuro. A ciò si aggiungono la complessità di produzione e la mancanza di stabilità a lungo termine, tre ostacoli che hanno limitato il passaggio dalla fase di laboratorio a applicazioni industriali più ambiziose.

La proposta del gruppo della Florida cerca di risolvere questo punto debole partendo dalla progettazione dello stesso elettrolita. Invece di ricorrere a metodi convenzionali, il sistema integra un idrogel specializzato con electrodeposizione in situ di biossido di manganese, in modo che uno dei componenti critici si formi all’interno della stessa cella durante l’assemblaggio e non come una parte prodotta separatamente da inserire in seguito.

Secondo i ricercatori, l’intero processo avviene in acqua e con un idrogel non infiammabile che aiuta a stabilizzare la batteria e a ridurre la formazione di dendriti.

Quell’idrogel è composto da alcol polivinilico e nanofibre di aramida derivate dal Kevlar, il materiale utilizzato nei giubbotti antiproiettile. La combinazione genera una rete flessibile e resistente in grado di trattenere l’elettrolita e di agire come barriera fisica contro lo zinco che forma le dendriti. Secondo gli autori, il risultato è una batteria che può essere caricata e scaricata rapidamente, senza dover ricorrere a solventi pericolosi né a processi di essiccazione energetica intensivi.

La differenza risiede anche nel processo di produzione. Mentre il metodo tradizionale richiede di mescolare polveri con solventi per creare una pasta densa, di rivestire lastre metalliche e di sottoporle successivamente a un essiccazione prolungata, la nuova tecnica elimina completamente questa fase di miscelazione del slurry. Ciò permette di ridurre attrezzature, controlli di qualità e fasi di produzione, il che, secondo i ricercatori, facilita la sua integrazione in una linea industriale.

Oltre al laboratorio, l’interesse del progetto risiede nelle sue possibili applicazioni. Gli autori fanno riferimento allo storage su larga scala, fondamentale per gestire la produzione proveniente da fonti come solare ed eolica, ma anche ai sistemi di backup domestici, all’elettronica flessibile e ai dispositivi medici portatili, ambiti in cui l’infiammabilità delle batterie convenzionali rappresenta un rischio aggiuntivo.

Andrei sostiene che il futuro di questa tecnologia dipende da uno storage sicuro, a basso costo e con cicli di vita lunghi, anche a scapito della massima densità energetica presente sul mercato.