Batterie a stato solido più vicine alla realtà grazie al MIT

Batterie a stato solido più vicine alla realtà grazie al MIT

Un nuovo approccio permette di rimuovere gli ostacoli che fino ad ora si sono collocati sulla strada della realizzazione delle batterie a stato solido, che promettono maggiori prestazioni e sicurezza

di pubblicata il , alle 10:01 nel canale Scienza e tecnologia
 

Un team di ricercatori del MIT ha annunciato lo sviluppo di un nuovo elettrodo di batteria che ha la potenzialità di spianare la strada allo sviluppo di batterie dalle maggiori prestazioni e con un più elevato livello di sicurezza. Il passo avanti si basa su quello che il MIT ritene "l'obiettivo a lungo ricercato" di utilizzare litio in purezza come anodo della batteria.

Il nuovo concetto abbandona quindi l'uso di liquidi o di gel polimerici da usare come elettrolite tra i due elettrodi all'interno della batteria. L'elettrolita nelle attuali batterie litio-ione permette agli ioni di viaggiare avanti e indietro durante i cicli di carica scarica: l'impiego di un elettrolita solido permetterebbe di realizzare batterie più sicure, eliminando l'elevata volatilità degli elettroliti liquidi che è spesso causa di esplosioni nelle batterie difettose.

L'ostacolo principale allo sviluppo delle batterie a stato solido è rappresentato dal fatto che i cicli di carica-scarica causano una espansione e una contrazione negli elementi della batteria che tendono a lungo andare a causare fratturazioni nell'elettrolita solido. Vi è poi un secondo svantaggio: nessuna delle impostazioni fino ad ora proposte per la realizzazione di batterie a stato solido ha visto elementi chimicamente stabili quando sono in contatto con il litio, causandone la degradazione nel corso del tempo.


Immagine al microscopio dello scorrimento del litio all'interno dei nanotubi

Per superare questi ostacoli il team di ricercatori guidato dal professor Ju Li ha adottato un'approccio inusuale, sfruttando due classi di materiali solidi chiamati MIEC (Mixed Ionic-Electronic Conductor) e ELI (Electron an Li-Ion Insulator) che sono chimicamente stabili quando sono in contatto con il litio. Partendo da qui, hanno poi sviluppato una nanoarchitettura tridimensionale nella forma di una griglia a nido d'ape di tubi esagonali di MIEC, parzialmente infusi con metallo litio solido per formare un elettrodo della batteria, conservando uno spazio "di riserva" in ciascun nanotubo.

In questo modo quando il litio va ad espandersi durante la fase di ricarica, può scorrere negli spazi vuoti dei tubi allentando la pressione meccanica generata dall'espansione. Il materiale ELI è invece usato come legante meccanico fondamentale e collocato tra le pareti del MIEC e lo strato di elettrolita solido.

Il gruppo di ricercatori si sta ora occupando di ottimizzare il progetto perché si possano mettere in atto logiche di produzione di scala: adesso infatti è stata realizzata solamente una batteria dimostrativa in laboratorio. I ricercatori sono però fiduciosi dal momento che i materiali necessari, per lo più manganese, sono significativamente più economici rispetto al nickel o al cobalto usato da altri sistemi e la produzione di questi elettrodi potrebbe avere un costo di circa 1/5 rispetto alle versioni convenzionali.

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61 Commenti
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nickname8809 Febbraio 2020, 10:57 #1
Si come no, l'ennesimo progetto sperimentale che forse non vedrai mai la luce nel mercato o arriverà fra parecchi anni.
the_joe09 Febbraio 2020, 11:10 #2
La sperimentazione serve proprio a trovare materiale utilizzabile in futuro, senza sperimentazione saremmo ancora con le clave di legno a procacciarci il cibo nelle foreste.
nickname8809 Febbraio 2020, 11:27 #3
Originariamente inviato da: the_joe
La sperimentazione serve proprio a trovare materiale utilizzabile in futuro, senza sperimentazione saremmo ancora con le clave di legno a procacciarci il cibo nelle foreste.
Che sperimentino quello che vogliono ma è inutile pubblicizzare una notizia se non è destinata a diventare realtà o se è destinata a scontare molti anni prima di vedere la luce.

Cosa serve dirlo adesso visto che nel lungo tempo potrebbe subire anche modifiche radicali o essere accantonata in caso di possibili imprevisti fino ad ora non ancora rilevati o rimpiazzata da un altra migliore non ancora scoperta ?

Un po' come la storia del grafene. Solo illusioni e prese per i fondelli.
the_joe09 Febbraio 2020, 11:42 #4
Originariamente inviato da: nickname88
Che sperimentino quello che vogliono ma è inutile pubblicizzare una notizia se non è destinata a diventare realtà o se è destinata a scontare molti anni prima di vedere la luce.

Cosa serve dirlo adesso visto che nel lungo tempo potrebbe subire anche modifiche radicali o essere accantonata in caso di possibili imprevisti fino ad ora non ancora rilevati o rimpiazzata da un altra migliore non ancora scoperta ?

Un po' come la storia del grafene. Solo illusioni e prese per i fondelli.


Quindi del fatto che sia stato isolato e sequenziato il genoma del coronavirus non avrebbero dovuto parlarne poiché il vaccino ancora è lontano dall'essere messo a punto?

Si parla di sperimentazione punto, poi se porterà a qualcosa di utilizzabile o meno, sarà il tempo a dirlo.
trapanator09 Febbraio 2020, 11:54 #5
Invece sarebbe meglio pubblicizzare i tweet del Selfini, vero?
StIwY09 Febbraio 2020, 12:06 #6
Più vicine alla realtà, dunque usciranno sul mercato nel Duemila-e-mai
the_joe09 Febbraio 2020, 12:18 #7
Originariamente inviato da: StIwY
Più vicine alla realtà, dunque usciranno sul mercato nel Duemila-e-mai


Il fatto è che qualcuno si impegna e ci studia e sperimenta affinché un giorno sia possibile.
Poi c'è StlwY che dà il suo contributo sfottendoli.
nickname8809 Febbraio 2020, 13:23 #8
Originariamente inviato da: the_joe
Quindi del fatto che sia stato isolato e sequenziato il genoma del coronavirus non avrebbero dovuto parlarne poiché il vaccino ancora è lontano dall'essere messo a punto?

Si parla di sperimentazione punto, poi se porterà a qualcosa di utilizzabile o meno, sarà il tempo a dirlo.
Eh si certo, perchè il paziente di turno infetto dal coronavirus secondo te inizierà a guarire una volta saputo ciò ?
Finchè non c'è una cura, le teorie e le ipotesi lasciano il tempo che trovano.
Aver isolato il genoma è solo il primo passo, che da solo è totalmente inutile.

Nessuno critica la ricerca e le sperimentazioni ( a parte quelle insensate ) ma il fatto che sia molte volte aria alla bocca ad ogni evento anche privo di risultati.
the_joe09 Febbraio 2020, 13:54 #9
Originariamente inviato da: nickname88
Eh si certo, perchè il paziente di turno infetto dal coronavirus secondo te inizierà a guarire una volta saputo ciò ?
Finchè non c'è una cura, le teorie e le ipotesi lasciano il tempo che trovano.
Aver isolato il genoma è solo il primo passo, che da solo è totalmente inutile.

Nessuno critica la ricerca e le sperimentazioni ( a parte quelle insensate ) ma il fatto che sia molte volte aria alla bocca ad ogni evento anche privo di risultati.

Quindi aspettiamo i tuoi risultati o quelli di tuo gusto, o il mondo può andare avanti senza di te?

Ah e il primo passo NON È totalmente inutile, E' FONDAMENTALE.

Sono contento di avere visto un vero analfabeta funzionale all'opera, la mia autostima è aumentata a dismisura.
nickname8809 Febbraio 2020, 13:57 #10
Originariamente inviato da: the_joe
Quindi aspettiamo i tuoi risultati o quelli di tuo gusto, o il mondo può andare avanti senza di te?
Sarebbe più giusto parlare di risultati concreti invece.

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