Sviluppate celle NMC532 / grafite per una batteria a litio con durata eccezionale
(Rinnovabili.it) – Andare oltre gli attuali confini dell’energy storage: il miliardario Elon Musk lo aveva promesso lo scorso aprile e il ricercatore Jeff Dahn lo ha fatto. Come spiegato nel recente articolo su Journal of The Electrochemical Society (testo in inglese), Dahn e colleghi hanno annunciato al mondo di aver creato una cella NMC532 / grafite per una batteria a litio con durata eccezionale. L’innovazione potrebbe presto portare la Tesla (tra i promotori della ricerca) a produrre taxi robot a guida autonoma e camion elettrici a lungo raggio, ma anche preziosi soluzioni di storage fisso per il V2G. “Le celle di questo tipo dovrebbero essere in grado di alimentare un veicolo elettrico per oltre un milione e seicento chilometri e durare almeno due decenni nello stoccaggio dell’energia della rete”, spiega Dahn.
Nell’articolo, il team di ricerca fornisce una serie di dettagli sulla nuova cella per creare un punto di riferimento per ulteriori studi. Il lavoro si è concentrato soprattutto sullo sviluppo del materiale caotico. Per la precisione gli scienziati hanno impiegato l’NCM 523, la cui composizione è 50 per cento di nichel, 20 per cento di cobalto e 30 per cento di manganese; questo materiale possiede una capacità specifica che è del 20 percento superiore a quella dei catodi utilizzati nelle batterie agli ioni di litio che alimentano i dispositivi elettronici mobili oggi sul mercato. Una volta individuato il catodo, sono stati valutati altri componenti chiave, dagli anodi in grafite a miscele di solventi, additivi e sale per le soluzioni elettrolitiche.
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In realtà, la ricetta della nuova batterie non ha nulla di nuovo: i materiali degli elettrodi così come la miscela di elettrolita e additivi, sono noti da tempo al mercato. La squadra ha raggiunto gli enormi miglioramenti prestazionali attraverso moltissime ottimizzazioni di questi ingredienti e modificando la nanostruttura del catodo. Invece di utilizzare minuscoli cristalli NMC è stato usato un “singolo grande cristallo”.
I risultati dei test hanno mostrato che le nuove batterie al litio potrebbero essere caricate più di 4.000 volte perdendo solo circa 10 percento della loro capacità energetica. Secondo gli esperti le unità descritte nell’articolo possono essere utilizzate immediatamente nei veicoli elettrici sebbene ancora non siano al massimo delle loro possibilità.