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 Manolo De Agostini pubblicata il 16 Novembre 2021, alle 10:01 nel canale Scienza e tecnologiaUn 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.
10 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - infoNanotubi di carbonio. Quelli spaccano.
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.
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?
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?
"Tira più un pelo di donna che un carro di buoi..."
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