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ENERGIA/ Con le microsfere di titanio il carica-batteria è una scheggia

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«Possiamo caricare la nostra batteria fino al 50% della massima capacità in sei minuti, mentre le batterie a ioni di litio a base di grafite in un tale tempo avrebbero raggiunto solo il 10% della carica», riportano i ricercatori sulla rivista Advanced Materials.

Il nuovo materiale, inoltre permette la realizzazione di batterie che ergano una potenza notevolmente più elevata delle normali, 256 milliampere-ora per grammo contro i “normali” 156 milliampere-ora per grammo. I composti usati sono inoltre molto sicuri e usano materiali a basso costo, cosa che fa ben sperare per un loro utilizzo su larga scala, anche in impianti di produzione energetica, come gli impianti eolici o solari, dove la capacità di immagazzinamento veloce di batterie progettate su queste premesse tecnologiche troverebbe un diffuso impiego.

L’architettura interna del composto è il segreto del possibile successo di questo tipo di tecnologia: il biossido di titanio utilizzato, infatti, è organizzato in una configurazione detta a microsfere mesoporose di TiO2-B. Le sfere permettono di immagazzinare un flusso di ioni attraverso i loro caratteristici canali interni, senza opporre resistenza, quasi fossero dei condensatori elettrici. È proprio questo il motivo del breve tempo di carica e scarica della batteria.

«Gli studi teorici hanno permesso di scoprire che questo comportamento pseudocapacitativo si origina dalle caratteristiche intrinseche dell'assorbimento e della diffusione nella struttura del TiO2-B». La forma delle microsfere dà la possibilità di creare elettrodi e strati di elettrodi compatti, ma attraverso un processo di produzione complesso, con molte fasi: il lavoro che verrà svolto è perciò d’ora in avanti la semplificazione del processo in vista di una applicabilità industriale effettiva.

I requisiti della nuova tecnologia, infatti, risponderebbero bene ad alcune caratteristiche del fantomatico vademecum di una tecnologia veramente innovativa in ambito energetico: i materiali poco costosi, le prestazioni elevate in termini di tempi di carica e scarica e la grande capacità di immagazzinamento infatti devono piegarsi alla economicità e semplicità di realizzazione se vogliono vedersi diffondere su larga scala. Le premesse, però, spingono a un cauto ottimismo: il molto lavoro di ricerca ancora necessario ci darà le risposte definitive.

 

 



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