Sottoponendo i catodi di una batteria agli ioni di litio al processo di galvanizzazione è possibile migliorare in modo considerevole le performance delle celle, incrementandone sia la densità che la capacità nel veicolare l’energia. È quanto emerge da un progetto congiunto che unisce le statunitensi University of Illinois e Xerion Advanced Battery Corporation alla cinese Nanjing University.

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I catodi delle batterie tradizionali sono realizzati con polveri contenenti litio, attraverso processi condotti ad alte temperature. Il composto è mischiato a collanti e altri additivi, poi applicato su layer di alluminio e infine lasciato asciugare. Proprio per via dell’esigenza di utilizzare fogli sottili la capacità dei moduli ottenuti è limitata. Inoltre, i collanti impiegati costituiscono di fatto una parte inattiva e che non contribuisce in alcun modo al funzionamento, occupando dunque spazio.

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Da questa considerazione l’idea di bypassare letteralmente il processo appena descritto effettuando una galvanizzazione diretta del litio sul foglio di alluminio: ne deriva un incremento pari al 30% circa del quantitativo di energia che è possibile immagazzinare, a parità di volume occupato. Benefici sono stati rilevati anche in termini di stabilità e velocità per la ricarica, poiché la corrente non deve aggirare le porzioni occupate dalla colla o dalla struttura porosa del composto.

Un altro vantaggio è legato al fatto che il procedimento (lo stesso che si usa, ad esempio, per la cromatura delle carrozzerie e per la placcatura dei gioielli in oro) consente di ottenere catodi con materiale puro al 100% anche partendo da ingredienti impuri. Questo si traduce in costi di produzione inferiori, senza compromettere la qualità finale.

Un approccio di questo tipo alla costruzione delle batterie di nuova generazione è stato dimostrato con successo su una componente in schiuma di carbonio, materiale economico e leggero. Tutto questo senza dimenticare che sgombrare il campo dall’impiego di collanti offre una maggiore libertà in fase di progettazione, con celle e moduli che possono assumere forme diverse, anche all’interno di strutture flessibili.

15 maggio 2017
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