Sebbene siano considerate un promettente dispositivo per l’immagazzinamento di carica elettrica su grande scala, le batterie redox al vanadio hanno trovato applicazioni limitate a causa della loro impossibilità a funzionare su un ampio intervallo di temperature e per i suoi costi.
Ora una nuova ricerca mostra come modificando la soluzione elettrolitica della batteria si ottengano sostanziali miglioramenti in prestazioni, al punto che gli autori dello studio ritengono che questi dispositivi possano essere integrati nella rete elettrica, per esempio per connettere più turbine eoliche e pannelli fotovoltaici alla griglia stessa.
In un articolo pubblicato sulla rivista Advanced Energy Materials, i ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) del Dipartimento dell’energia statunitense riferiscono di come aggiungendo acido cloridrico all’acido solforico tradizionalmente utilizzato in tali batterie si aumenti la capacità delle stesse del 70 per cento, ampliando il range operativo di temperatura.
“La nostra piccola modifica migliora enormemente la batteria redox al vanadio”, ha commentato Liyu Li chimico del PNNL e coautore della ricerca. “Ulteriori piccoli miglioramenti potrebbero consentire una maggiore efficienza delle fonti energetiche rinnovabili lungo la griglia elettrica”.
Una batteria al vanadio è una batteria a flusso: genera infatti energia quando vengono mescolati due elettroliti: il primo contiene ioni di vanadio 5+, il secondo un diverso ione vanadio 2+. Per la ricarica, come di consueto, gli elettrodi della batteria devono essere collegati a un generatore esterno di corrente.
La sua capacità tuttavia è limitata dal numero di ioni presenti nell’elettrolita, di solito costituito da acido solforico, e dalla temperatura operativa, che deve essere tra 10 e 40 gradi Celsius.
Per cercare di migliorarne le prestazioni, Li e colleghi sono andati alla ricerca di un altri elettrolito, provando prima con il solo acido cloridrico, che tendeva a formare particelle solide con il vanadio, e poi con varie miscele di acido solforico e cloridrico, trovando infine un rapporto ottimale con 6 parti di acido cloridrico e 2,5 parti di acido solforico.
