Il MIT sviluppa nuovo materiale per rendere le batterie più potenti e ricaricarle più velocemente
(Credito immagine: Massachusetts Institute of Technology)
Secondo i resoconti dei media stranieri, i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno sviluppato un nuovo materiale che si dice aiuti le batterie a caricarsi più velocemente.
Migliorare l'efficienza delle batterie contribuisce a un futuro più ecologico. Tuttavia, l'attuale tecnologia avanzata delle batterie presenta diversi inconvenienti, come i lunghi tempi di ricarica. Un'altra sfida, secondo i ricercatori del MIT, consiste nel combinare un'elevata capacità di carica con "un lungo ciclo di vita dei condensatori" durante la progettazione della batteria.
In quanto dispositivo elettrochimico ampiamente utilizzato attualmente, le batterie agli ioni di litio hanno un'elevata capacità di carica, ma presentano un difetto in termini di tempo di ricarica. I ricercatori stanno sperimentando progetti che incorporano una serie di materiali organici a basso costo come alternativa alle batterie agli ioni di litio. È stato riscontrato che la conduttività della batteria è diminuita. Come con altri approcci di progettazione modulare, la combinazione di batterie e condensatori agli ioni di litio in dispositivi specifici è troppo complessa e costosa. A causa di questi problemi, ha affermato il ricercatore del MIT Tianyang Chen, "è imperativo sviluppare materiali per elettrodi che combinino l'elevata capacità di carica delle batterie agli ioni di litio con la carica rapida e il lungo ciclo di vita dei condensatori".
Il team ha ideato una combinazione di materiali organici che potrebbero essere utilizzati nei catodi delle batterie (gli elettrodi che immagazzinano il litio mentre la batteria si scarica). I precedenti tentativi di utilizzare materiali organici non hanno avuto successo perché si dissolverebbero nell'elettrolito della batteria. "Strategie come la polimerizzazione e la sintesi di molecole organiche con agenti droganti insolubili possono limitare la dissoluzione dell'elettrodo", ha detto Chen. "Tuttavia, la progettazione di materiali organici che sono intrinsecamente insolubili ma che possono ancora trasportare e immagazzinare rapidamente la carica è una sfida".
Tuttavia, il materiale creato nel laboratorio del MIT è riuscito a rimanere stabile. "I ricercatori segnalano il bis-tetraamino-p-benzochinone e il suo analogo polimerico poli(bis-tetraamino-p-benzochinone) come materiali organici con proprietà pseudocapacitive" per i dispositivi di accumulo di energia elettrica "che mostrano un'elevata capacità di accumulo di carica a velocità di carica-scarica elevate. "
Il materiale organico è in grado di immagazzinare 310 mAh di carica, circa il doppio della capacità degli attuali catodi delle batterie agli ioni di litio. Utilizzando questi materiali, il tempo di ricarica della batteria può essere ridotto a 33 secondi.
L'uso di abbondanti ioni di magnesio o sodio, piuttosto che di litio, che è in quantità limitata, potrebbe produrre risultati ottimizzati a un costo inferiore, affermano i ricercatori.
CR.GASGOO ELISA