Niobato di nichel per batterie che si ricaricano 10 volte più velocemente

Niobato di nichel per batterie che si ricaricano 10 volte più velocemente

Secondo i ricercatori dell'Università di Twente il niobato di nichel permette di creare anodi delle batterie agli ioni di litio in grado di migliorare il tempo di ricarica fino a 10 volte. Inoltre, anche il processo di produzione è vantaggioso.

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

Un team di ricercatori dell'Università di Twente in Olanda ha messo a punto una cella agli ioni di litio sperimentale con un anodo in grado di accorciare i tempi di ricarica fino a 10 volte. A dispetto degli anodi in grafite più comuni, il nuovo anodo progettato dai ricercatori è dotato di una struttura cristallina "aperta e regolare" basata su un materiale chiamato niobato di nichel.

Finora gli studiosi, in cerca di alternative, avevano rivolto la loro attenzione verso materiali con strutture porose in nanoscala. Gli anodi di quel genere, infatti, evidenziano una maggiore area di contatto con l'elettrolita liquido che trasporta gli ioni di litio, cosa che consente agli ioni di diffondersi più facilmente sul materiale solido dell'anodo e costituire una batteria in grado di ricaricarsi di più e con maggiore velocità.

Purtroppo, i materiali analizzati finora, seppur promettenti, hanno evidenziato anche delle carenze. "La natura disorganizzata e casuale dei canali nella nanostruttura porosa può causare il collasso di tali strutture durante la carica, riducendo anche la densità e la capacità della batteria e può portare all'accumulo di litio sulla superficie dell'anodo e il degrado delle sue prestazioni ad ogni ciclo. Inoltre, la produzione di questi materiali è complicata, implica sostanze chimiche aggressive e produce notevoli rifiuti chimici", spiegano i ricercatori.

La panacea di tutti i mali potrebbe essere proprio il niobato di nichel (qui la pubblicazione dello studio). Rispetto alla natura irregolare delle soluzioni precedenti, il materiale ha una struttura regolare e aperta con canali identici e ripetuti per il trasporto del litio.

I ricercatori hanno integrato l'anodo di niobato di nichel in una cella e ne hanno testato le prestazioni, scoprendo una velocità di ricarica fino a 10 volte superiore rispetto alle odierne batterie agli ioni di litio. Il niobato di nichel, inoltre, è più compatto della grafite e quindi ha una densità di energia volumetrica più alta, portando a celle più leggere e compatte.

I ricercatori riportano che il nuovo materiale dell'anodo ha una capacità elevata di circa 244 mAh g-1, e poiché la variazione di volume all'interno del niobato di nichel è minima durante il funzionamento, la batteria mantiene l'81% della sua capacità per 20.000 cicli. Tutto ciò avviene senza danneggiare l'anodo, con un processo di produzione del niobato di nichel molto più semplice che, tra l'altro, non richiede una camera bianca.

11 Commenti
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Giouncino16 Novembre 2021, 10:35 #1
sa, via col niobato di nichel allora!
emanuele8316 Novembre 2021, 10:47 #2
Niubbato di Niubbo?
Vash_8516 Novembre 2021, 10:49 #3
Scusatemi ed il grafene? Ce ne siamo già dimenticati?
supertigrotto16 Novembre 2021, 12:46 #4
Finalmente droni ad ala fissa e mobile più leggeri e prestanti
emanuele8316 Novembre 2021, 12:54 #5
Originariamente inviato da: Vash_85
Scusatemi ed il grafene? Ce ne siamo già dimenticati?


Nanotubi di carbonio. Quelli spaccano.
Super-Vegèta16 Novembre 2021, 13:32 #6
Ammesso che si arrivi alla produzione di massa, le batterie possono ricaricarci anche in mezzo secondo teoretico, ma servirà a ben poco al momento in cui ti ritrovi le belle colonnine da 11kw. Magari anche malfuznionanti

Al sud poi, il deserto è totale. Mi sono dovuto ingegnare dei cavi in discesa su canalina esterna, la wallbox nello scantinato e una cassetta esterna dove avere solo il connettore di ricarica, visto che sto in condominio senza parcheggio e box. Mi va bene, solo perchè piano, scantinato e un mezzo parcheggio sono allineati

Gli altri che fanno, giocano a tombola? Servono ricariche da 10 minuti al massimo all'80% su 100kw, altrimenti non si risolverà mai nulla.
cdimauro17 Novembre 2021, 07:22 #7
Originariamente inviato da: Vash_85
Scusatemi ed il grafene? Ce ne siamo già dimenticati?

Originariamente inviato da: emanuele83
Nanotubi di carbonio. Quelli spaccano.

Dilettanti. Un giorno il mondo verrà salvato dai nanotubi di grafene quantistici.
Svelgen17 Novembre 2021, 11:11 #8
Originariamente inviato da: Super-Vegè
Ammesso che si arrivi alla produzione di massa, le batterie possono ricaricarci anche in mezzo secondo teoretico, ma servirà a ben poco al momento in cui ti ritrovi le belle colonnine da 11kw. Magari anche malfuznionanti

Al sud poi, il deserto è totale. Mi sono dovuto ingegnare dei cavi in discesa su canalina esterna, la wallbox nello scantinato e una cassetta esterna dove avere solo il connettore di ricarica, visto che sto in condominio senza parcheggio e box. Mi va bene, solo perchè piano, scantinato e un mezzo parcheggio sono allineati

Gli altri che fanno, giocano a tombola? Servono ricariche da 10 minuti al massimo all'80% su 100kw, altrimenti non si risolverà mai nulla.


Gli altri fanno una assemblea condominiale e si troverà una soluzione idonea per tutti. In futuro, le colonnine di ricarica avranno la stessa importanza dell'acqua: non se ne potrà fare a meno.
emanuele8317 Novembre 2021, 11:23 #9
Originariamente inviato da: cdimauro
Dilettanti. Un giorno il mondo verrà salvato dai nanotubi di grafene quantistici.


Come osi? Ti dimentichi dell'elemento più potente di tutti?

L'AMMOREEEEE!

Che come diceva il mio prof di analisi 1 è vero, concreto tangibile come una derivata.

No spe... ma l'elemento più potente di tutti non era la Gnocca?
Notturnia17 Novembre 2021, 16:02 #10
dai che avremo gli IPERcharger da 1.200 kW per caricare la batteria della macchina in 5 minuti.. sarà roba da brivido...

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