Un team di ingegneri studia come migliorare il trasferimento dell'ossigeno nelle batterie Li-Aria per aumentare la densità di corrente
La Kansas University punta ad una nuova tecnologia brevettata per le batterie litio-ossigeno
(Rinnovabili.it) – Le batterie litio-ossigeno hanno (quasi) tutte le carte in regola per prendere il posto dei dispositivi agli ioni di litio nell’elettronica di consumo e nelle vetture elettriche. Tuttavia, la strada da percorrere verso la distribuzione commerciale è ancora lunga. Ad accorciarla ci pensa una nuova ricerca firmata da un gruppo di ingegneri dell’Università del Kansas. Il team, guidato da Xianglin Li, assistente professore di ingegneria meccanica, ha ricevuto in questi giorni un nuovo finanziamento di circa 220mila dollari dalla National Science Foundation per far progredire le prestazioni delle batterie litio ossigeno (Li-O2) verso le esigenze commerciali.
Queste celle elettrochimiche utilizzano l’ossidazione del litio all’anodo e la riduzione dell’ossigeno al catodo per indurre un flusso di corrente. Questa combinazione può teoricamente portare a dispositivi con la massima energia specifica possibile. “La ricerca che stiamo effettuando rappresenta la prossima generazione dell’accumulo energetico”, ha affermato Li. “In teoria, ha una capacità di memorizzazione di circa un ordine di grandezza superiore agli ioni di litio, quindi, passando a questa tecnologia in futuro, dovrai ricaricare il telefono solo una volta alla settimana. Ci sono tecnologie concorrenti come le batterie zinco- aria o litio-zolfo, ma quella LiO2 è chiaramente quello con la più alta capacità, quindi ha un grande vantaggio”.
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Ma se da un lato promettono maggiore capacità di accumulo, dall’altro sono ancora incapaci di scaricare energia con la stessa velocità delle batterie agli ioni di litio. Fino a quando non verrà superato questo inconveniente, difficilmente le Li-O2 usciranno dal laboratorio. “Il problema è che le Li-O2 hanno una bassa densità di corrente: durano a lungo ma non forniscono molta potenza”, ha aggiunto Li. “Se usi le batterie litio-ossigeno in un’auto elettrica, puoi guidare per oltre 800 km (con un pieno), ma non puoi accelerare velocemente”.
Con la sua nuova sovvenzione, i ricercatori della Kansas University sperano di aumentare l’attuale densità delle batterie per renderle più pratiche. “Vogliamo misurare gli elettrodi delle batterie litio-ossigeno e capire come possiamo migliorare il trasferimento dell’ossigeno con un design più performante. La batteria deve assorbire ossigeno dall’aria, quindi se non lo forniamo abbastanza velocemente, la potenza sarà limitata. Useremo la loro Computing Tomography Facility insieme ai nostri modelli e teorie avanzate per provare a progettare un elettrodo della batteria ad alte prestazioni, e speriamo di ottenere a breve un prototipo per dimostrazioni di laboratorio”. Secondo gli scienziati il progetto ha il potenziale per produrre una tecnologia brevettata con cui far progredire la ricerca di settore.
