Una nuova tecnologia per sfruttare al massimo la densità dell’energia delle batterie ad alta capacità è stata sviluppata da un team di ricercatori capitanato da Minah Lee e Jihyun Hong del Clean Energy Institute del KAIST, Corea del sud.
Massimizzare la densità dell’energia delle batterie rappresenta lo scopo principale di centinaia o migliaia di ricerche che attualmente sono in corso o sono state realizzate, soprattutto per quanto riguarda le batterie agli ioni di litio.
Molto spesso vengono proposti materiali che sono in grado di immagazzinare più ioni di litio rispetto ai materiali delle batterie agli ioni di litio tradizionali. Sono per esempio stati proposti materiali anodici al silicio.
Tuttavia quando la batteria viene caricata durante il ciclo iniziale, essa tende a perdere più del 20% degli ioni di litio, cosa che porta ad una diminuzione della capacità della batteria.
Proprio per risolvere questa problematica, i ricercatori dell’istituto coreano hanno sviluppato un metodo di pre-caricamento del litio tramite il quale si va ad aggiungere più litio prima del montaggio finale della batteria per compensare questa perdita.
Per effettuare il precaricamento i ricercatori hanno ideato una soluzione contenente litio (invece di polvere di litio che era stata usata da altri metodi simili applicati finora). In questo modo si può ottenere una consegna omogenea dell’litio nell’ossido di silicio.
“Incorporando una tecnica di scienza dei materiali computazionale nella progettazione di una struttura molecolare ottimale, siamo stati in grado di migliorare l’efficienza di un anodo a base di silicio ad alta capacità a passi da gigante il semplice metodo di controllo della temperatura della soluzione e dei tempi di reazione. Poiché questa tecnologia è prontamente applicabile al processo roll-to-roll utilizzato negli impianti di produzione di batterie esistenti, il nostro metodo ha il potenziale per ottenere una svolta nell’implementazione di anodi a base di silicio per batterie pratiche”, spiega Lee nel comunicato stampa che accompagna lo studio a sua volta reso pubblico su Angewandte Chemie International Edition.
