Batterie al litio-metallo, la soluzione dalla Corea per risolvere i problemi di durata

di pubblicata il , alle 16:21 nel canale Auto Elettriche Batterie al litio-metallo, la soluzione dalla Corea per risolvere i problemi di durata

Un gruppo di ricercatori coreani ha elaborato una nuova tecnologia per le batterie allo stato solido basate sul litio-metallo. I ricercatori sono riusciti a rendere sicure le celle e mantenere una capacità di oltre l'80% dopo 500 cicli di ricarica.

 

Un gruppo di scienziati del KERI (Korea Electrotechnology Research Institute) ha compiuto il primo passo verso la produzione in volumi delle batterie allo stato solido basate sul litio-metallo. I ricercatori sono riusciti a limitare l'usura di una batteria attraverso un foglio di carbonio e le nanoparticelle d'oro.

Uno dei limiti della mobilità elettrica rimane l'autonomia, seppur sono stati notevoli i progressi anche nel settore delle batterie. Senza dubbio, però, la tecnologia allo stato solido offre capacità nettamente superiori a quanto riescano a fare le tradizionali batterie agli ioni di litio.

Il limite, in questo caso, è rappresentato dall'usura. La presenza del litio anche nell'anodo rende instabile la sua struttura che tende ad espandersi, mettendo in discussione la sicurezza delle celle. Inoltre, la formazione di dendriti riduce notevolmente durata e prestazioni delle stesse.

Sembra che i ricercatori del KERI siano riusciti a risolvere entrambi i problemi. Innanzitutto, hanno rivestito l'anodo con un foglio di carbonio poroso monodimensionale. Questo consente agli ioni di attraversarlo, contenendo le variazioni di volume.

Al foglio, inoltre, sono state aggiunte delle nanoparticelle d'oro che consentono di mantenere verso l'interno la deformazione del litio. In questo modo hanno ridotto la formazione di dendriti che inficia le prestazioni e la capacità della cella.

Il risultato è una batteria che, secondo i dati, è riuscita a resistere a 500 cicli di ricarica, anche rapida, mantenendo una capacità dell'82,5% rispetto a quella originale. Un risultato ragguardevole se si considera che questo tipo di batteria può potenzialmente raggiungere una densità energetica 10 volte superiore alle tradizionali celle al litio.

Adesso, l'obiettivo del team è trovare un modello economicamente sostenibile per la produzione in volumi delle nuove batterie.

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14 Commenti
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virgolanera05 Settembre 2022, 17:10 #1
Il risultato è una batteria che, secondo i dati, è riuscita a resistere a 500 cicli di ricarica, anche rapida, mantenendo una capacità dell'82,5% rispetto a quella originale.

A me non sembra un risultato da far gridare al miracolo. 500 cicli di ricarica sono poca roba per un'autovettura elettrica e il 17% di perdita di capacità totale mi sembra abbastanza grave. Con 2000 cicli la batteria è da buttare.
Pasquale_196505 Settembre 2022, 17:35 #2
con le batterie siamo all'età della pietra continuando così ci vorranno 80 anni per cominciare a competere con i carburanti tradizionali per quanto riguarda la Densità Energetica ed il Peso intrinseco. Adesso siamo circa 1:100 !!!! Sul pianeta Terra non esistono materiali adatti per lo stoccaggio dell'enegia elettrica come per la produzione tramite fotovoltaico et similia, spiacente ma penso che sia proprio così
Ago7205 Settembre 2022, 17:38 #3
Originariamente inviato da: virgolanera
A me non sembra un risultato da far gridare al miracolo. 500 cicli di ricarica sono poca roba per un'autovettura elettrica e il 17% di perdita di capacità totale mi sembra abbastanza grave. Con 2000 cicli la batteria è da buttare.


Attento, se fosse vero quanto detto, cioè che ha una densità energetica 10 volte le esistenti, avresti bisogno di un decimo delle ricariche.

Ti faccio un esempio, se con un pieno di energia (58kWh) una ID.3 percorre 370 km. per fare 300'000 km dovrei fare 800 rifornimenti (cicli). Se invece con un pieno riesco a fare 3'700 km grazie al fatto che ho una densità di 10 volte maggiore, avrò bisogno di fare solo 80 cicli.

Per cui 500 cicli sono più che sufficienti a coprire la vita dell'auto
Ago7205 Settembre 2022, 17:54 #4
Originariamente inviato da: Pasquale_1965
con le batterie siamo all'età della pietra continuando così ci vorranno 80 anni per cominciare a competere con i carburanti tradizionali per quanto riguarda la Densità Energetica ed il Peso intrinseco. Adesso siamo circa 1:100 !!!! Sul pianeta Terra non esistono materiali adatti per lo stoccaggio dell'enegia elettrica come per la produzione tramite fotovoltaico et similia, spiacente ma penso che sia proprio così


Nel caso delle auto, il "rapporto reale" di densità energetica è circa 1:30 e non 1:100. Se prendi i dati di wikipedia hai che la benzina ha una densità 47MJ e mentre una batteria ha una densità energia/peso di 0.54 MJ. Però devi considerare il rendimento.
mentre una macchina elettrica ha un rendimento del 80% nel caso peggiore, una macchina con motore a combustione si avvicina a un rendimento del 30% nel caso migliore.

Se queste batterie raggiungessero il rapporto 1:3, la minor densità delle batterie sarebbe ampiamente compensata dai vantaggi del motore elettrico.

E comunque l'ostacolo non è la densità di energia, ma il costo delle batterie. Una autonomia di 400 km copre la maggior parte degli usi quotidiani della maggior parte delle persone.
andbad05 Settembre 2022, 17:55 #5
Originariamente inviato da: Ago72
Attento, se fosse vero quanto detto, cioè che ha una densità energetica 10 volte le esistenti, avresti bisogno di un decimo delle ricariche.

Ti faccio un esempio, se con un pieno di energia (58kWh) una ID.3 percorre 370 km. per fare 300'000 km dovrei fare 800 rifornimenti (cicli). Se invece con un pieno riesco a fare 3'700 km grazie al fatto che ho una densità di 10 volte maggiore, avrò bisogno di fare solo 80 cicli.

Per cui 500 cicli sono più che sufficienti a coprire la vita dell'auto


Stavo per scriverlo io.
Ma in ogni caso finché non vedo una cella fatta così in commercio, stiamo continuando a parlare di aria fritta. Anche questa finisce nel volume "Batterie fantastiche e dove trovarle".

By(t)e
phmk05 Settembre 2022, 18:00 #6

Per gli elettro-fanboy

..."Il limite, in questo caso, è rappresentato dall'usura."....
Questo limite non esiste ... : D
Ago7205 Settembre 2022, 18:04 #7
Originariamente inviato da: andbad
Ma in ogni caso finché non vedo una cella fatta così in commercio, stiamo continuando a parlare di aria fritta. Anche questa finisce nel volume "Batterie fantastiche e dove trovarle".By(t)e


Quoto! Più che aria fritta, stiamo parlando di ricerca e non di casi reali come a volte si vuol far credere.
barzokk05 Settembre 2022, 18:33 #8
Originariamente inviato da: Ago72
Quoto! Più che aria fritta, stiamo parlando di ricerca e non di casi reali come a volte si vuol far credere.

ma no, sono le solite barzellette di hw per passare il tempo
quando ho visto "foglio monodimensionale" ho smesso di leggere
aspetto con ansia lo spazio bidimensionale, naturalmente per il FSD di Tesla
Qarboz05 Settembre 2022, 19:59 #9
Ma ci sono dei limiti tecnici per cui non riescono a fare queste batterie piccole, visto che si parla di auto elettriche? Perché batterie con queste caratteristiche, se e quando verranno prodotte in larga scala, le vedo bene anche nei telefonini, nei notebook, nelle cuffiette bluetooth, ecc.
marchigiano05 Settembre 2022, 20:54 #10
scusate ma... c'è il grafene e nessuno dice niente? non era il materiale magico fino a poco tempo fa? che poteva risolvere mille problemi tecnici?
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