Un elettrodo salva spazio offre il 25% di accumulo in più in batteria

Un elettrodo salva spazio offre il 25% di accumulo in più in batteria

Cambiare l’architettura del catodo di una batteria agli ioni di litio permette non solo di avere un prodotto di dimensioni più ridotte, ma aumenta sensibilmente anche la sua capacità di accumulo

di pubblicata il , alle 12:46 nel canale Batterie
 

Presso l’Istituto moscovita di scienza e tecnologia di Skolkovo, un gruppo di ricercatori ha sviluppato una nuova metodologia per ottimizzare lo spazio occupato dal catodo e, al contempo, aumentare la densità energetica del 25%; il paper di ricerca è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Energy Advances.

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In molte batterie agli ioni di litio questo elettrodo è costituito da ossidi di metalli di transizione stratificati (NMC, nichel-manganese-cobalto) a forma di ottaedro che hanno come punto debole il fatto di lasciare piccoli spazi vuoti fra uno strato e l’altro, dal momento che è impossibile farli incastrare perfettamente. Gli scienziati sono stati in grado di colmare questo gap millesimale alterando la configurazione di due elementi NMC, comunemente utilizzati, tramite una modifica della procedura di sintesi, integrando accuratamente del sale inerte per promuovere la formazione di particelle sferiche su quelle a forma di ottaedro.

"Il nostro materiale è un NMC a cristallo singolo con particelle sferiche, che combina il meglio di entrambi i mondi per quanto riguarda la massimizzazione della densità", ha spiegato la coautrice dello studio Aleksandra Savina. A differenza dei policristalli, le particelle di polvere non hanno una struttura interna, quindi non ci sono spazi vuoti lungo il perimetro di ogni singolo granello; in aggiunta, a parità di spazio occupato, è possibile accumulare molti più granelli, aumentando in questo modo la densità della cella.

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I ricercatori sono ottimisti riguardo possibili migliorie che consentano di impacchettare ancora più energia, a parità di volume, attraverso ulteriori sperimentazioni con focus la dimensione delle particelle, magari mescolando quelle più piccole e più grandi.

Un ulteriore punto di forza di questa strategia è che queste ultime riducono al minimo il contatto superficiale con l’elettrolita della batteria, rallentando la degradazione del catodo. "I materiali catodici sono un collo di bottiglia importante per quanto riguarda le batterie dei veicoli elettrici", ha affermato il ricercatore principale, il professor Artem Abakumov. "I catodi nelle batterie che alimentano le auto elettriche tendono a utilizzare ossidi di metalli di transizione stratificati, compresi quelli ricchi di nichel. Abbiamo migliorato due materiali comunemente usati di questo tipo, ottenendo un aumento del 10%-25% della densità di energia. Ciò si traduce in catodi più piccoli, batterie più compatte e quindi una maggiore capacità di accumulo di energia a parità di volume. Come bonus aggiuntivo, il materiale si deteriora più lentamente".

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11 Commenti
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marco_zanardi18 Ottobre 2022, 13:14 #1
Dico che solo insieme possiamo salvare questo pianeta. Basta guerre! Sarò populista?!?
Unax18 Ottobre 2022, 13:59 #2
Originariamente inviato da: marco_zanardi
Dico che solo insieme possiamo salvare questo pianeta. Basta guerre! Sarò populista?!?


non succederà al massimo ci saranno le guerre anche per il litio e gli altri materiali per fare le batterie
Marok18 Ottobre 2022, 15:02 #3
Salvare il pianeta? Non ha mica senso detta in questo modo. Ciò che dobbiamo preservare sono le condizioni che favoriscono la sopravvivenza umana. Le condizioni attuali sono un battito di ciglia in confronto al tempo che il nostro pianeta ha passato nell'essere inabitabile per noi. Se ci estinguiamo nei milioni di anni seguenti si troveranno nuovi equilibri e nuove specie prenderanno piede. Un pò di positività insomma!
Pasquale_196518 Ottobre 2022, 22:15 #4
nichel-manganese-cobalto tutta roba salutare per l'organismo umano e ..... per niente inquinante ......
Alekx19 Ottobre 2022, 08:49 #5
Originariamente inviato da: Pasquale_1965
nichel-manganese-cobalto tutta roba salutare per l'organismo umano e ..... per niente inquinante ......


Ho visto un documentario dove si parlava di estrazione di materie prime per le batterie in Africa. La cosa che mi ha stupito e' la quantita' di acqua che viene utilizzata per tirar fuori i materili preziosi in un paese dove si muore di sete e di fame. Uno spreco non da poco fatto pero' per salvare il pianeta....... che idiozia.
TorettoMilano19 Ottobre 2022, 08:58 #6
Originariamente inviato da: Alekx
Ho visto un documentario dove si parlava di estrazione di materie prime per le batterie in Africa. La cosa che mi ha stupito e' la quantita' di acqua che viene utilizzata per tirar fuori i materili preziosi in un paese dove si muore di sete e di fame. Uno spreco non da poco fatto pero' per salvare il pianeta....... che idiozia.


estrarre petrolio, raffinarlo, trasportarlo con mezzi a benzina e bruciarlo per tutta la vita di un'auto è sicuramente meglio
Alekx19 Ottobre 2022, 09:04 #7
Originariamente inviato da: TorettoMilano
estrarre petrolio, raffinarlo, trasportarlo con mezzi a benzina e bruciarlo per tutta la vita di un'auto è sicuramente meglio


Lo sai quanto e' la % di inquinamento delle auto rispetto agli allevamenti intensivi ? Pero' la ciccia ti piace mangiarla per tutta la vita.

Le auto elettriche sono uno specchitto per le allodole, il pianeta non lo salverai con le auto a duracell.
TorettoMilano19 Ottobre 2022, 09:07 #8
Originariamente inviato da: Alekx
Lo sai quanto e' la % di inquinamento delle auto rispetto agli allevamenti intensivi ? Pero' la ciccia ti piace mangiarla per tutta la vita.

Le auto elettriche sono uno specchitto per le allodole, il pianeta non lo salverai con le auto a duracell.


quindi le auto elettriche inquinano meno delle auto a benzina pure per te. per quanto riguarda i problemi sul pianeta terra ce ne sono infiniti come ben fai notare, io ti potrei citare una possibile guerra nucleare ma ad ogni modo risolvere problemi, anche piccoli, è sicuramente positivo
Alekx19 Ottobre 2022, 09:27 #9
Originariamente inviato da: TorettoMilano
quindi le auto elettriche inquinano meno delle auto a benzina pure per te.


Dove lo avrei detto ?
TorettoMilano19 Ottobre 2022, 09:30 #10
Originariamente inviato da: Alekx
Dove lo avrei detto ?


l'ho intuito dal tuo benaltrismo

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