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Le batterie agli ioni di litio, comunemente utilizzate in molti dispositivi, potrebbero presto diventare più efficienti ed ecologiche. Una nuova ricerca del Massachusetts Institute of Technology (MIT) presenta un materiale innovativo noto come salgemma disordinato e spinello polianionico (DRXPS) che potrebbe rivoluzionare la tecnologia delle batterie.
Questo nuovo materiale combina i vantaggi di due diversi tipi di materiali per batterie: salgemma e olefina poliionica. Il risultato è una batteria ad alta densità, ovvero con la capacità di immagazzinare grandi quantità di energia, e con stabilità del ciclo, che consente di caricarla e scaricarla frequentemente senza perdita di prestazioni.
Uno degli aspetti più importanti di questa scoperta è l’uso del manganese come componente principale. Il manganese è ampiamente disponibile e molto più economico dei materiali tradizionalmente utilizzati nelle batterie, come il nichel e il cobalto. In effetti, il manganese è circa cinque volte più economico del nichel e circa 30 volte più economico del cobalto, rendendo il nuovo materiale non solo efficiente, ma anche redditizio.
Questa scoperta è cruciale nel contesto della transizione globale verso le energie rinnovabili. Le batterie sono essenziali per immagazzinare l’energia prodotta da fonti come l’eolico e il solare, consentendone l’utilizzo nei periodi in cui la produzione non è possibile. Grazie al nuovo materiale, costruire le batterie necessarie per l’energia pulita potrebbe diventare più semplice ed economico.
Tuttavia, le particelle di salgemma disturbate presentano le loro sfide. Sebbene forniscano un’elevata capacità di potenza, la loro stabilità nel tempo rappresenta un problema. Il movimento degli atomi di ossigeno nel materiale può danneggiare la batteria. Per contrastare questo fenomeno, i ricercatori hanno aggiunto il fosforo, che agisce come un collante, stabilizzando gli atomi di ossigeno e prevenendone la decomposizione. Grazie a questo approccio innovativo, le batterie mantengono elevate prestazioni anche dopo diversi cicli di ricarica.
Sebbene i risultati siano promettenti, il team del MIT sottolinea che sono necessarie ulteriori ricerche per rendere il materiale pratico per un uso diffuso. Il lavoro si concentra sulla produzione del materiale in quantità maggiori e sul miglioramento della sua efficienza. Gli scienziati stanno studiando diversi modi per creare una struttura più uniforme e ridurre la quantità di carbonio richiesta nella batteria, consentendo l’utilizzo di più materiali attivi, aumentando l’accumulo di energia.
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