Sono state sperimentate varie metodologie per potenziare le prestazioni del sale K2CO3 al fine di accelerare il processo di ricarica e scarica delle batterie. Jelle Houben, un ricercatore dell’Università della Tecnologia di Eindhoven (TU/e) nei Paesi Bassi, sta lavorando insieme allo spin-off Cellcius per sviluppare batterie al sale che potrebbero diventare, in un futuro non troppo lontano, l’opzione più economica ed ecologica per l’accumulo energetico domestico. Nella sua tesi di dottorato intitolata “Accelerating Thermochemical Energy Storage by Doping“, Houben ha esaminato e dimostrato come sia possibile aumentare la capacità delle batterie al sale mediante l’aggiunta di sostanze chimiche stimolanti. 

Per comprendere appieno i progressi raggiunti, è necessario però fare un passo indietro. Il termine “batterie al sale” o “salt battery” viene spesso utilizzato impropriamente per indicare diverse tecnologie, come le celle elettrochimiche che utilizzano ioni di sodio o le unità termiche che utilizzano sali fusi come elettrolita. Il lavoro di Houben si è invece focalizzato su una specifica tipologia di batteria termica basata su sali idrati, che sono sali inorganici che contengono molecole di acqua all’interno della loro struttura cristallina a temperatura ambiente. Riscaldati, questi sali liberano l’acqua sotto forma di vapore, causando un cambiamento nella loro struttura. Quando il vapore e il sale si ricombinano, l’acqua si lega nuovamente al sale, rilasciando calore.

Houben ha condotto una serie di test per migliorare le prestazioni del sale idrato, aumentando la velocità di carica e scarica della batteria. Dopo aver esaminato diverse soluzioni, ha scoperto che l’aggiunta di sostanze dopanti come l’acetato di potassio, un composto economico e ampiamente disponibile, è stata la soluzione più promettente. Secondo quanto riportato nella sua tesi di dottorato, l’uso di queste sostanze dopanti può accelerare il tasso di idratazione del K2CO3 (il sale idrato usato nella batteria di Houben), aumentando l’assorbimento di acqua. La ricercatrice ha dimostrato che l’utilizzo di dopanti organici può aumentare la mobilità ionica da 1 a quasi 4 ordini di grandezza rispettivamente per l’acetato di potassio e il formiato di potassio.