Per una durata di vita della batteria più lunga: Spingendo gli Accumulatori liti-ione nel livello di rendimento seguente

Densità di alta energia, vita di ciclo estesa e nessun effetto di memoria: Gli Accumulatori liti-ione sono i dispositivi di immagazzinamento dell'energia più diffusi per i dispositivi mobili come pure i portatori di speranza per elettro mobilità. I ricercatori stanno cercando i nuovi tipi di materiale attivo dell'elettrodo per spingere le batterie al livello seguente di rendimento elevato e di durevolezza e rendere loro migliore utilizzabile per i grandi dispositivi. «I materiali dell'Accumulatore litio-ione di Nanostructured potrebbero fornire una buona soluzione,» dice Freddy Kleitz dal dipartimento di chimica inorganica -- Materiali funzionali dell'università di Vienna, che insieme a Claudio Gerbaldi, il capo del gruppo per i materiali applicati e dell'elettrochimica ai Di Torino, Italia di Politecnico, è l'autore principale dello studio.

Il nanocomposite 2D/3D basato su un ossido di metallo e su un graphene misti, sviluppati dai due scienziati e dai loro gruppi, migliora seriamente la prestazione elettrochimica degli Accumulatori liti-ione. «Nelle nostre esecuzioni dei test, nuovo la capacità specifica significativamente migliore fornita dell'elettrodo materiale con la stabilità senza precedenti del riciclaggio reversibile oltre la tassa 3.000 e lo scarico reversibili cicla anche ai regimi molto a corrente forte fino a 1.280 milliampere,» dice il dirigente dipartimentale Freddy Kleitz. Gli odierni Accumulatori liti-ione perdono la loro prestazione dopo circa 1.000 cicli caricantesi.

Nuova ricetta

Gli anodi convenzionali esistono spesso del materiale di carbonio quale la grafite. «Gli ossidi metallici hanno una migliore capacità della batteria che la grafite, ma sono abbastanza instabili e meno conduttivo,» spiega Kleitz. I ricercatori hanno trovato un modo fare il migliore uso delle caratteristiche positive di entrambi i composti. Hanno sviluppato una nuova famiglia dei materiali attivi dell'elettrodo, in base ad un ossido di metallo misto e al graphene altamente conduttivo e di stabilizzazione, mostranti le caratteristiche superiori confrontate a quelle della maggior parte didi nanostructures e dei composti dell'ossido di metallo di transizione.

In un primo tempo, in base all'recentemente progettato cucinando la procedura, i ricercatori potevano mescolare il rame ed il nichel omogeneamente e nell'ambito del modo controllato per raggiungere il metallo misto. Sulla base del nanocasting -- un metodo per produrre i materiali mesoporous -- hanno creato le particelle di ossido miste nanoporous strutturate del metallo, dovuto la loro estesa rete dei pori che un'area attiva molto alta della reazione per lo scambio con lo ione del litio dall'elettrolito della batteria. Gli scienziati poi hanno applicato una procedura dell'essiccaggio per polverizzazione per avvolgere strettamente le particelle di ossido miste del metallo con gli strati sottili del graphene.

Progettazione semplice ed efficiente

L'uso degli Accumulatori liti-ione per e-mobilità è considerato problematico da un punto di vista ambientale, per esempio dovuto la loro produzione materiale-intensiva cruda. Le piccole batterie che possono memorizzare per tutto il tempo possibile tant'energia quanto possibile, ultima e non sono troppo a costo elevato per fabbricare potrebbero avanzare il loro uso in dispositivi su grande scala. «Ha confrontato agli approcci attuali, la nostra strategia innovatrice di ingegneria per la nuova alto-esecuzione ed il materiale duraturo dell'anodo è semplice ed efficiente. È un processo a base d'acqua e quindi rispettoso dell'ambiente e pronto a applicarsi al livello industriale,» gli autori di studio concludono

da: Science News