Una delle sfide più importanti che ci attende per gli anni a venire è quella incentrata sulle batterie, in particolare quelle per i veicoli elettrici. In futuro dovranno durare più a lungo ed essere sempre più efficienti. Dagli Stati Uniti arriva una scoperta che gli stessi scienziati hanno definito "sorprendente". Un gruppo di ricercatori dell’Idaho National Laboratory e dell’Università della California a San Diego ha infatti individuato un nuovo litio "vetroso" che migliorerebbe le prestazioni della batteria e che presenta molteplici vantaggi in più rispetto al classico litio cristallino.
Stiamo parlando di argomenti molto complessi, e se non mastichi nozioni di elettrochimica è praticamente impossibile seguire il percorso che ha portato alla scoperta di questo nuovo materiale vetroso. Quello che ti basta sapere è che i ricercatori sono partiti dalla nucleazione, ovvero dal fenomeno che avviene nella prima fase del processo di ricarica di un accumulatore di energia elettrica e che ha ancora alcuni aspetti a livello atomico che la scienza non sa spiegarsi. Ebbene, la nucleazione è in grado di influenzare negativamente la performance della batteria così come la sua affidabilità e il suo livello di sicurezza.
Grazie a una sofisticata tecnica di imaging criogenico con un potente microscopio elettronico a raffreddamento ad azoto liquido, hanno visto che in determinate condizioni si creavano "embrioni" di litio con una forma meno strutturata, amorfa come il vetro, anziché cristallina come il diamante. E gli esperti hanno così notato che il litio "vetroso" mostra prestazioni più efficienti per quanto riguarda la reversibilità elettrochimica e la sua struttura si rivela maggiormente adatta per le batterie ricaricabili ad alta energia. E adesso qual è il prossimo passo? L'obiettivo dei ricercatori è quello di riuscire a sviluppare batterie per veicoli elettrici con un’energia specifica a livello di cella di 500 Wh/kg e catalizzatori metallici ancora più efficienti. L'innovazione tecnologica non si ferma.
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Fonte | "Glassy Li metal anode for high-performance rechargeable Li batteries" pubblicato su Nature Materials il 27 luglio 2020