È stato creato un anodo, che accelera notevolmente la ricarica delle batterie agli ioni di litio
Nonostante tutti i tentativi di trovare un degno sostituto delle batterie agli ioni di litio, continuano a regnare sovrane nel mercato dell'accumulo di energia. Pertanto, oltre a cercare alternative, gli scienziati sono anche impegnati nel miglioramento delle batterie esistenti.
Quindi un gruppo scientifico dei Paesi Bassi ha proposto e ha già testato un nuovo design della batteria che promette velocità di ricarica significativamente più elevate. E tutto questo grazie alla nuova architettura dell'anodo in ossido di niobio-tungsteno.
Come è stato creato il nuovo anodo
Dopo aver studiato a fondo il principio dello spostamento del litio tra gli elettrodi (nella batteria), il gruppo scientifico L'Università di Twente ha proposto un nuovo design dell'anodo, nell'architettura di cui ci sono speciali nanocanali. Grazie a loro, il flusso di ioni di litio passa molto più velocemente e con meno ritardi.
Per ottenere un anodo così nuovo, si è deciso di abbandonare la grafite classica e sostituirla con un materiale promettente: l'ossido di tungsteno e niobio (NbWO).
Questo materiale è stato applicato per la prima volta nelle batterie nel 2018, quando gli ingegneri dell'Università di Cambridge hanno anche calcolato e progettato una batteria che ha mostrato risultati molto decenti in termini di velocità carica / scarica.
Gli ingegneri universitari hanno preso una strada leggermente diversa, hanno deciso di testare il materiale quando le sue particelle saranno ridotte a nanoscala.
Per questo, si è deciso di accendere NbWO e quindi ottenere nanoparticelle di dimensioni comprese tra 10 e 100 nanometri.
Quindi la particolarità di queste microparticelle era che, come si è scoperto, erano in grado di passare gli ioni di litio ai loro confini quasi senza ostacoli.
Nuovi test anodici e dove può essere applicato
Una volta ricevuto il nuovo anodo, il team ha iniziato a testare attivamente la nuova batteria. Quindi si è scoperto che se le nanoparticelle nell'anodo non superano le dimensioni di 100 nanometri, il tasso di litiazione dell'ossido di niobio di tungsteno aumenta in modo significativo.
Nonostante questi test incoraggianti, gli ingegneri non hanno fretta di fare dichiarazioni ad alta voce. E tutto perché la nuova batteria ha un notevole svantaggio: le sue dimensioni sono molto più grandi delle controparti agli ioni di litio con anodo di grafite.
È per questo motivo che il campo di applicazione delle nuove batterie non è così ampio. Ad esempio, nelle auto elettriche, tali batterie non possono essere utilizzate. Poiché in questo caso la batteria semplicemente non si adatta all'auto.
Tuttavia, la carica / scarica rapida di nuove batterie consente di utilizzarle, ad esempio, nei sistemi accumulo nella produzione della cosiddetta energia verde (pannelli solari, generatori eolici e eccetera.). Inoltre, le nuove batterie possono essere utilizzate in centrali elettriche fisse.
Il lavoro sulla modernizzazione dei campioni esistenti continua e gli scienziati sperano di poter ottimizzare i parametri della nuova batteria. E quindi aumentare la sua attrattiva per uso commerciale.
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