Sistemi di accumulo, ecco la strategia cinese anti decadimento
di Giulia Favetti pubblicata il 05 Ottobre 2023, alle 17:34 nel canale BatterieUn gruppo di ricerca congiunto guidato dalla City University di Hong Kong (CityU) ha individuato una nuova tecnologia per i sistemi di accumulo che punta a risolvere il problema del decadimento della tensione
Un team accademico della City University di Hong Kong (CityU) ha messo a punto una nuova tecnologia per rallentare il decadimento di tensione delle batterie di accumulo agli ioni di litio, al punto da renderlo trascurabile. Si tratta di un passo avanti notevole, che apre la strada a batterie più durature ed efficienti, ampliandone enormemente le possibilità di utilizzo.
Il professor Ren Yang, professore capo e presidente del Dipartimento di Fisica (PHY), il professor Liu Qi, PHY, e il loro team hanno deciso di affrontare il problema sbloccando il potenziale dei materiali catodici LMR (ovvero ossidi stratificati ricchi di litio e manganese). Nella loro ricerca, il team ha spiegato di aver stabilizzato la struttura a nido d'ape a livello atomico all'interno del materiale del catodo, ottenendo in questo modo batterie più durature ed efficienti.
Incorporando ulteriori ioni metallici di transizione nel materiale catodico, il gruppo di ricerca ha rinforzato la struttura a nido d'ape, determinando un decadimento di tensione trascurabile di soli 0,02 mV per ciclo: si tratta della prima volta che un tale risultato viene raggiunto con questi materiali catodici.
Attraverso misurazioni e calcoli avanzati su scala atomica, il team ha inoltre scoperto che questi ioni di metalli di transizione interstrato agiscono come un "cappello" sopra o sotto la struttura a nido d'ape, prevenendo la migrazione dei cationi e mantenendo la stabilità. La struttura è rimasta intatta anche a tensioni di interruzione elevate e durante tutta la durata del ciclo, garantendo l'integrità strutturale delle batterie.
"Il nostro lavoro ha risolto il problema del decadimento della tensione nel catodo LMR, con una capacità quasi due volte superiore rispetto ai materiali catodici ampiamente utilizzati, aprendo in definitiva la strada a soluzioni di stoccaggio dell'energia più potenti e sostenibili", ha affermato il professor Liu.
Secondo i colleghi di Yang e Qu, le loro intuizioni potrebbero cambiare radicalmente la tecnologia dell'accumulo energetico, portandola a un livello di efficienza e capacità notevolmente più alto.
Lo studio "A Li-rich layered oxide cathode with negligible voltage decay" è stato pubblicato sulla rivista Nature Energy.
13 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - infoRealisticamente parlando, tenendo quindi conto della differenza tra la perfezione teorica e la relatà di uso quotidiano è lecito pensare che saranno molti meno.
Ma anche prendendo per buono un (pessimistico) scenario dove i cicli sono la metà si parlerebbe comunque di 50k cicli.
E' in ogni caso una ENORMITA'.
Abbastanza per poter garantire una sola batteria per qualsiasi scenario di utilizzo.
100.000 cicli?
Bastano 10.000 cicli ed anche a caricarla per intero 2 volte al giorno tutti i giorni e sono 14 anni circa.
In un caso realistico sarebbero 600/800 Km al giorno tutti i gironi per 14 anni.
Direi che basta, avanza e suverchia.
Premesso che nel suo range di utilizzo la tensione può variare di 1V (0.5 più basso del valore nominale) pena l'impossibilità di ricaricarla.
Le normali batterie possono raggiungere i 15.000 cicli in condizioni ideali avendo l'accortezza di non caricarle mai . .. in caso estremi ricarica e scarica "completa" si arriva a 1000 cicli.
Quindi siano probabilmente più vicino ad un rapporto 10:1 per quel che riguarda il numero di cicli... Inoltre cosa da tener conto una batteria che si degrada più velocemente avrà bisogno o di più cicli oppure il singolo ciclo sarà più lungo, portando comunque ad un maggior degrado nel tempo più di quanto i numeri dj cicli lasciano intendere.
PS le mie sono solo congetture guardando il materiale di marketing senza nessun riferimento alle condizioni di prova.
Scusami ma chi avrebbe mai detto questa scempiaggine?!
A me piace molto l'elettrico ma nemmeno io scriverei mai una cosa del genere che non ha alcun senso.
A me piace molto l'elettrico ma nemmeno io scriverei mai una cosa del genere che non ha alcun senso.
La stragrande maggioranza degli entusiasti e degli early adopter delle vetture a batteria ti dicono che andiamo già alla grande con gli attuali accumulatori e che il problema delle batterie non esiste.
Se aggiungiamo che oltre l'80% ha comprato queste vetture con leasing o noleggio da 24-36-48 mesi max, si capisce perchè non è un loro problema, in ogni caso.
Io che invece la posso utilizzare senza dover giustificare con me stesso ( o con gli altri) la spesa e vedo ciò che gli altri non vedono. Ovvero un degrado già presente dopo 1 anno e circa 2 mesi ( siamo all'8% e poco più di 40.000 km percorsi) quindi persi circa 30 km di autonomia rispetto al principio e in prospettiva vedo una vettura che fuori garanzia avrà una spesa enorme per continuare a viaggiare con una età molto bassa rispetto alla media( 15 mila euro+ manodopera per un pacco di Model 3) e un pacco da 500 kg da smaltire non si sa bene come. Tra l'altro è tra i pacchi più economici da sostituire in proporzione alla capienza, altre vetture viaggiano su cifre da 20-30 mila euro. Se parliamo poi del fattore ecologico al momento del cambio del pacco si deve ricominciare l'ammortamento "ecologico" perchè se ci vogliono 80-100000 km per pareggiare la co2 con un termico ( a seconda del mix energetico), quando cambio pacco devo ricominciare ad ammortizzare.. Se tutto questo si fa per la co2 si capisce come il sistema attuale sia parecchio farraginoso.
Allo stato attuale ci saranno molti step prima di arrivare a qualcosa di economico e duraturo ( ecologico non saperei), ma difficilmente ci sarà una vera seconda vita come pacchi di accumulo senza ulteriori spese, come invece viene decantato.
Tu dici che ti piace l'elettrico ma quante vetture elettriche e per quanto tempo le hai guidate?
Io sono convinto che sei solo attratto dalla spesa in rapporto alla potenza di picco, ma in una vettura non sono tutto..
Poi se si hanno 35-40 mila euro da investire su di una vettura che avrà una durata di 6-7 anni , ad oggi si possono comprare delle Model 3 con 1 anno o poco più e 30-40 mila km, si usa e alla fine della garanzia si tiene fino a quando funziona.. Cosa che nel gruppo delle Model S USA più datate infatti stanno facendo, loro stessi definiscono un "nightmare" le Model S fuori garanzia e di sbarazzarsene prima di incorrere in costosissime riparazioni, che sono solo della batteria ma anche nel complesso gruppo raffreddamento pacco batteria e clima ( non coperto 8 anni ma 4).
Che è qualcosa di diverso da quello che hai scritto e cioè che le batterie sono perfette. Scusa ma se intendevi questo dovevi scriverlo così.
Mi sembrano percentuali a caso... dove avresti trovato che l'80% sono leasing o noleggi? Sia chiaro non pretendo di fare statistica ma tutti quelli che conosco che hanno un EV ce l'hanno di proprietà. Ribadisco magari ai ragione te ma mi piacerebbe vedere un dato ufficiale che giustifichi quell'80%.
Sarà che non devi giustificare ma ogni volta non perdi l'occasione di essere avvelentato. Anche la volta scorsa ti chiesi perché l'hai comprata se ti fa così schifo...
Quindi hai un decadimento più o meno in linea con quello che è previsto. 10% nei primi 2 anni e poi una sostanziale stabilità fino al cedimento finale. Ti aspettavi di essere diverso dalla media o volevi essere meglio della media?
Ma chi l'ha detto che "non si sa bene come"??? I processi di riciclo delle batterie al litio e il pacco Tesla altro non è che 18650 è già a regime da anni anzi più di un decennio. Con un recupero di materiali che è superiore a tante altre filiere del riciclo. Ripeto te odi gli EV e ancora una volta non capisco perché te ne sei comprato uno.
Ma che senso ha cambiare il pacco batteria? La gente continua a fissarsi su questa cosa. Su una ICE forse metti in conto di sostituire il motore? Su una EV se devi cambiare tutto il pacco batteria semplicemente ne compri una nuova. Su una ICE se devi cambiare il motore nella stragrande maggioranza dei casi costa meno prenderne una nuova.
Il fattore ecologico prima di tutto non è solo la CO2 ma anche non avere emissioni localizzate specialmente nei grandi agglomerati urbani ma poi al 90% di chi compra un'auto non gli frega una ceppa di tutto questo. Questi sono aspetti che semmai riguardano il governo che impone regole non certo il singolo acquirente.
Tutto questo è estremamente soggettivo. Ad esempio economico per me potrebbe essere differente da economico per te. Duraturo? Idem... c'è chi considera auto con 10 anni sulle spalle vecchie e chi le considera semi-nuove. Sinceramente è un discorso che lascia il tempo che trova. Sembra quasi che debba per forza esserci una EV per tutti ma non è così. Se avrà senso tornare a fare auto economiche e per tutti ci saranno e se l'economia spingerà altrove non ci saranno.
Faccio meno di 10k Km/anno... ha realmente importanza?
E che vuoi che me ne importi di fattori che per me sono marginali? Io compro quello che mi piace. Piuttosto non capisco chi compra mezzi che odia.
Oh, questo ha senso. Compri quello che ti piace, lo tieni finché funziona e fine. Ma ci vuole tutta questa polemica di fronte a una cosa che ritengo ovvia?
Se scrivono veramente certe cose sono completamente di fuori. Non mi passerebbe nemmeno per l'anticamera del cervello di tentare una riparazione/cambio batteria/varie su un EV. Quando è a fine vita compri il modello nuovo e ciao.
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