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NUOVI MATERIALI: IL GRAFENE

ALLA BATTERIA, IL GRAFENE

Categoria // Energia, Grafene

Musica nuova per cellulari, macchine fotografiche digitali e computer portatili. Ma anche utensili da lavoro e soprattutto auto ibride e auto elettriche. Una grande innovazione tecnologica è comune a tutti questi oggetti: le batterie agli ioni di litio (e i supercapacitors dove il grafene può svolgere al meglio la sua capacità di “stoccare”).

Batterie agli ioni di litio
Batterie agli ioni di litio
Negli ultimi anni, l’introduzione di questa tecnologia - batterie agli ioni di litio - ha consentito uno sviluppo impensabile dell’elettronica portatile, così come di molti utensili da lavoro e da hobbistica come trapani, avvitatori etc, che sono finalmente diventati wireless.
Anche il mercato dell’automotive, sempre più dedicato allo sviluppo sostenibile, ha scelto la traiettoria tecnologica delle batterie agli ioni di litio, da impiegare dapprima sulle auto ibride e poi su quelle completamente elettriche.

Le università e le aziende impegnate nello studio di queste batterie di nuova generazione stanno investendo grandi risorse nella ricerca e nello sviluppo per risolvere gli attuali limiti tecnologici: costi, densità di energia e di potenza, sicurezza e ciclo di vita. Le nanotecnologie verranno impiegate nello sviluppo di nuovi materiali in grado rispondere a queste esigenze.

Il meccanismo di funzionamento delle batterie agli ioni di litio si basa sulla migrazione di ioni di litio che vengono ciclicamente estratti e introdotti all’interno degli elettrodi durante i processi di ricarica e utilizzo.

Parallelamente alla migrazione degli ioni, avviene la riduzione/ossidazione dell’elettrodo ospite, che provoca un flusso esterno di elettroni. La capacità di stoccaggio di una batteria, e quindi la sua densità di energia, è data dalla quantità di litio in grado di essere contenuta reversibilmente all’interno dei due elettrodi.
 
Grafite e carbonio attivato vengono comunemente utilizzati, all’interno degli anodi (elettrodi negativi) delle batterie agli ioni di litio, per stoccare le molecole di litio.
L’impiego di nano particelle di grafene, negli anodi delle batterie, potrebbe essere l’innovazione tecnologica in grado di incrementare le performance delle batterie: grazie alla sua grande area superficiale il grafene ha la capacità di stoccare molto più litio rispetto alla grafite tradizionalmente impiegata.

Il successo delle vetture elettriche dipende in primo luogo dal prezzo di acquisto, del quale la batteria rappresenta il componente più costoso.
È necessario quindi, nell’ottica di uno sviluppo sostenibile, che i nuovi materiali impiegati nelle batterie siano disponibili e diffusi e abbiano un costo contenuto.
 
Grazie alle nanotecnologie, le batterie al litio raggiungeranno, a breve, performance tali da competere con i motori a scoppio per autoveicoli.

Gli esperti prevedono che le cosiddette auto ibride, nel giro del prossimo quinquennio, conquisteranno una quota di mercato compresa tra il 10 e il 15%.

L’auto elettrica, silenziosa ed ecologica diventerà imbattibile anche a livello di consumi per quanto riguarda i tragitti cittadini.
Sarà una vera rivoluzione che consentirà di abbattere le emissioni inquinanti, e quelle sonore.
Tutto ciò migliorerà drasticamente la qualità della vita nelle nostre città. (Continua)
 
www.directa-plus.com
Luisa Nicoletti

Pubblicato:

Martedì, 05 Aprile 2011

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