Batterie al litio di ultima generazione: più veloci ed efficienti

Il settore degli accumulatori si prepara a una vera e propria rivoluzione, grazie alla nuova batteria al litio prodotta dal team di ricerca della School of Materials Science and Engineering della Nanyang Technology University (NTU) di Singapore. Questo nuovo dispositivo ha la capacità di ricaricarsi del 70% nel giro di appena due minuti. Un'invenzione, dunque, stupefacente. Fino ad oggi sembrava impossibile anche solo immaginare la possibilità di caricare, ad esempio, una vettura elettrica in meno di quindici minuti.

Il nuovo accumulatore presenta una modifica sostanziale rispetto a quello tradizionale al litio. L'equipe ha, di fatto, sostituito al grafene, comunemente impiegato per la realizzazione dell'anodo (il polo negativo), un materiale in gel, costituito da biossido di titanio. Il biossido di titanio è un composto disponibile in natura, se ne può trovare, nello specifico, una grande quantità nel terreno. Di conseguenza, ha un costo ridotto ed è sicuro. Infatti, di solito viene utilizzato come additivo alimentare o aggiunto alla composizione delle creme solari, in quanto riesce a contrastare i raggi ultravioletti nocivi all'uomo.

Batteria al litio (Le nuove batterie al litio usano un anodo al biossidio di titanio. Fonte todayonline)

Inoltre, questa sostanza di forma sferica, per essere impiegata nella batteria di ultima generazione, è stata tramutata dai ricercatori in microscopici nanotubi, più sottili addirittura di un capello umano. La forza e l'efficienza del nuovo accumulatore risiede, quindi, proprio in questo materiale particolare, capace di accrescere la velocità della ricarica, poiché rende più rapide le reazioni chimiche che avvengono nella batteria.

Ma quali sono i vantaggi dell'accumulatore di Singapore? Per capirli occorre partire da un presupposto fondamentale. Le normali batterie al litio hanno una durata di circa 2-3 anni, l'equivalente di 500 cicli di ricarica. Ogni ciclo, affinché la carica della batteria sia completa, dura due ore

Il team di ricercatori della Nanyang Technology University (Il team di ricercatori della Nanyang Technology University. Fonte media.ntu.edu)

Ebbene, il nuovo accumulatore sviluppato dal team della NTU è in grado di durare per oltre vent'anni, ovvero di sostenere un utilizzo pari a 10.000 cicli di ricarica. Un numero, questo, ampiamente superiore a quello di una classica batteria. Tale risultato comporterebbe grandi cambiamenti nel settore delle rinnovabili, in particolare sarebbe importante per la mobilità sostenibile. Nell'attualità, infatti, una delle ragioni per cui gli utenti non sono invogliati ad acquistare un veicolo elettrico risiede nella lunga attesa della loro ricarica. Se una simile problematica venisse risolta, le persone sarebbero più disponibili ad optare per una vettura a elettricità, con oggettivi e chiari miglioramenti ambientali.

In proposito, occorre sottolineare che gli innovativi accumulatori, dato il loro lungo ciclo di vita, porterebbero a ridurre di molto i rifiuti tossici derivanti dalle batterie dismesse. Senza contare che i possessori di un'auto elettrica risparmierebbero parecchi soldi, in quanto non dovrebbero cambiare con elevata frequenza la batteria.

Le nuove batterie al litio si ricaricano molto velocemente(La nuova batteria al litio si ricarica molto velocemente. Fonte rt.com)

Un altro vantaggio, è rappresentato dalla capacità del dispositivo al biossido di titanio di immagazzinare molta più energia nello stesso spazio di quello al grafene. Ciò è dovuto all'assenza di additivi. Nelle batterie al litio classiche queste sostanze sono usate per legare gli elettrodi all'anodo ed è questo fattore a determinare la velocità del passaggio degli elettroni e degli ioni all'interno e all'esterno degli accumulatori. Dunque, venendo a mancare l'impiego di tali sostanze, nei dispositivi al biossido di titanio la quantità di energia raccolta è superiore.

La nuova batteria al litio renderebbe più rapida anche la ricarica degli smartphone(La nuova batteria al litio ricaricherebbe velocemente anche gli smartphone. Fonte io9.com)

Per quanto riguarda la costruzione del nuovo anodo, il processo da seguire è piuttosto semplice. Il biossido di titanio è mischiato insieme all'idrossido di sodio, a una determinata temperatura. In tal modo, le aziende potranno realizzare il nuovo materiale senza troppi problemi.

I ricercatori, guidati dal professore Chen Xiaodong, convinti delle potenzialità della loro invenzione, hanno fatto domanda per ottenere un finanziamento Proof-of-Concept allo scopo di realizzare un prototipo su larga scala. Va detto, inoltre, che in virtù dei risultati ottenuti dalle sperimentazioni, un'industria sembra aver manifestato un concreto interesse nei confronti della batteria. Attualmente, sta aspettando di avere in concessione la licenza del dispositivo per iniziare una produzione di massa dello stesso.

Fonti
Greenstyle
green report
Rinnovabili.it

AutoreDott.ssa Elisabetta Rossi

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