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La super batteria agli ioni di litio 60% più potente di quelle attuali

La tecnologia sta facendo passi da gigante, soprattutto in campo mobile, dispositivi con schermi sempre più definiti e processori più potenti richiedono batterie sempre più performanti e in grado di garantire un’adeguata autonomia. Ecco perché l’invenzione del professor John Goodenough, che sta tentando di creare un nuovo tipo di batteria super potente, potrebbe davvero cambiare il corso della storia tecnologica. Invenzioni come queste, di concerto con altre invezioni, ad esempio con quella che consente di ricaricare una batterie in pochi istanti, rapressenterebbero la vera rivoluzione di questo secolo.

La nuova super batteria potrebbe aumentare la quantità di energia immagazzinata dal 60 per cento, consentendo alle auto elettriche, ad esempio, di competere con veicoli a combustibile tradizionale, così come potrebbe anche risolvere il problema di immagazzinare energia elettrica da fonti rinnovabili

Goodenough, nel 1979 presso l’Università di Oxford, contribuì a realizzare il primo prototipo di batterie agli ioni di litio, la tecnologia che ha permesso la nascita di milioni di dispositivi, basti pensare che senza questa invenzione oggi non potremmo avere tra le nostri mani iPhone, fotocamere digitali, notebook o qualunque altro dispositivo portatile di ultima generazione.

Oggi, all’età di 92 anni, Goodenough – che ha ricevuto riconoscimenti tra cui la National Medal of Technology and Innovation da Barack Obama – presso l’Università del Texas a Austin, sta lavorando ora su un nuovo tipo di super batteria. Ma come funziona?  Allo stato attuale, le batterie agli ioni di litio, come elettrodo positivo utilizzano un composto di metallo da cui scorrono gli ioni di un elettrodo negativo composto da carbonio. L’idea è quella di utilizzare il litio puro o sodio metallico come elettrodo negativo. Ciò in teoria permetterebbe alle batterie di immagazzinare il 60 per cento in più di energia rispetto le attuali batterie agli ioni di litio. Il problema più difficile da affrontare è quello relativo al fatto che il litio metallico reagisce in maniera violenta con l’acqua producendo idrogeno che poi incendia, ma Goodenough sostiene di essere sulla strada giusta per risolvere il problema.

Questa nuova tipologia di batterie potrebbe consentire nuovi modi per immagazzinare in modo economico l’energia prodotta da fonti rinnovabili. Attualmente, infatti, fonti come turbine eoliche devono essere “spente” durante i periodi di bassa domanda poiché l’energia prodotta non potrebbe essere immagazzinate dalle attuali batterie.

Nuove batterie agli ioni di litio potrebbero alimentare i veicoli elettrici

Le batterie al litio, che attualmente alimentano una gran varietà di dispositivi elettronici a basso consumo, potrebbero presto anche essere impiegate per alimentare grandi macchine elettriche, come, ad esempio, le automobili elettriche. Infatti, un nuovo studio mostra come alcuni ricercatori hanno sviluppato un nuovo tipo di batteria agli ioni di litio che migliora notevolmente le prestazioni della batteria. I ricercatori, Jusef Hassoun, Ki-Soo Lee, Kook Yang-Sole e Bruno Scrosati, presso l’Università La Sapienza di Roma e la Hanyang University di Seoul, in Corea del Sud, hanno pubblicato il loro studio in un recente numero del Journal of American Chemical Society. La nuova tipologia di batteria fa uso di un anodo di stagno-carbonio e un catodo in ossido di litio “drogato” con manganese nichel e cobalto. Un anodo cosiffatto permette centinaia di cicli di ricarica senza una riduzione della capacità, nonché l’efficienza di carica-scarica si avvicina al 100%. I nuovi materiali impiegati sono più abbondanti in natura, meno costosi, più ecologici e hanno una maggiore stabilità a basse temperature rispetto al catodo di ossido di litio cobalto utilizzato nelle tradizionali batterie agli ioni di litio. Inoltre, nel progettare il catodo, i ricercatori hanno accuratamente ottimizzato la composizione, le dimensioni delle particelle, la forma, la morfologia e la densità. Il catodo ad alta tensione e ad alta capacità fornisce alla nuova batteria una maggiore densità di energia (170 Wh/kg a tensione con portata media di 4,2 volt) rispetto alle batterie agli ioni di litio tradizionali. Le tradizionali batterie agli ioni di litio hanno una densità di energia di circa 120-150 Wh/kg, a seconda del materiale usato per la costruzione del catodo. Scrosati ha dichiarato: “In sintesi, rispetto a coloro che utilizzano batterie tradizionali agli ioni di litio, i veicoli elettrici che utilizzeranno la nuova batteria potranno avere i seguenti vantaggi:
1) un intervallo più lungo di guida (210km contro i 150 km attuali);
2) maggiore velocità massima;
3) Costi più contenuti;
4) migliori prestazioni complessive soprattutto a basse temperature.”

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