Batterie al litio con grafene all'anodo

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Qualche giorno fa abbiamo parlato del grafene come elemento base per una nuova tipologia di supercaps dalle caratteristiche eccezionali, ovvero grande densità di energia ponderale confrontabile con quella delle moderne e più evolute batterie agli ioni di litio e una probabile vita operativa vicina a quella dei supercapacitori. Qui il Post.

Adesso abbiamo trovato in rete uno studio che riguarda le batterie al litio "Large reversible capacity of high quality graphene sheets as an anode material for lithium-ion batteries" che, basandosi ancora sul grafene come elemento all'anodo, ne garantirebbe una densità di energia di gran lunga superiore a quelle attualmente in commercio, 7/10 volte.

Qui la l'abstract dello studio condotto da Peichao Lian, Xuefeng Zhu, Shuzhao Liang, Zhong Li, Weishen Yang, Haihui Wang,  della School of Chemistry & Chemical Engineering, South China University of Technology, Wushan Road, Guangzhou 510640, China e della State Key Laboratory of Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, China

Fogli di grafene di alta qualità sono stati preparati partendo da polvere di grafite mediante ossidazione e successiva

rapida espansione termica in atmosfera di azoto. Il processo di preparazione è stato studiato sistematicamente

mediante diffrazione di raggi X (XRD), spettroscopia infrarossa Fourier (FTIR), spettroscopia Raman Brunauer-Emmett-Teller (BET) e misurazioni. La morfologia e la struttura dei fogli di grafene sono stati determinati dal microscopio elettronico a scansione (SEM) e trasmissione di elettroni ad alta risoluzione microscopia (HRTEM). Le prestazioni elettrochimiche sono state valutate nelle celle a moneta di tipo litio metallico. Si è rilevato che i fogli di grafene possiedono una morfologia arricciata costituita da un sottile struttura rugosa simile alla carta spessa alcuni strati (~ 4 strati) e grande area specifica (492.5m2 g-1). La prima capacità dei fogli di grafene preparati era 1264mAh g-1 con una densità di corrente di 100mAg-1. Anche con una alta densità di corrente di 500mAg-1, la capacità reversibile specifica è rimasta a 718mAh g-1. Dopo 40 cicli, la capacità reversibile era ancora conservata a 848mAh g-1 con una densità di corrente di 100mAg-1. Questi risultati indicano che i fogli di grafene di alta qualità realizzati possiedono eccellenti prestazioni elettrochimiche per lo stoccaggio di litio.

 Fra qualche mese/anno vedremo i risultati dello studio nei prodotti in commercio, seriamo.

L'immagine:  SEM and HRTEM observation of graphene sheets: (a and b) low-magnification, (c and d) moderate-magnification and (e and f) high-magnification of SEM images of graphene sheets; (g and h) HRTEM images of graphene sheets.
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