Analizzare in tempo reale e micrometrico le batterie al litio

Le batterie agli ioni di litio sono diventate una realtà di tutti i giorni essendo utilizzate per accumulare energia in vasti settori dell'elettronica e dell'automotive sia per applicazione nei veicoli elettrici che ibridi.

Sono le batterie più leggere in assoluto essendo il litio il metallo più leggero in natura e per questo le più adatte e adottabili dove e quando si richieda il minor peso nel trasporto di energia in unità compatte. Ma come tutto ciò che esiste in natura anche le batterie hanno una nascita ed una fine. Col tempo degradano, invecchiano, perdono la capacità e la caratteristica essenziale costituita dall'ottimo rapporto tra peso e densità di energia. Ciò che possiamo fare non è studiare il modo per renderle eterne ma cercare il modo per farle funzionare il più a lungo possibile investigando su quali sono i meccanismi che portano al loro degrado man nano che si producono le trasformazioni, istante per istante, in tempo reale e a livello nanometrico (miliardesimi di metro). Questo è ciò che che si sono proposti di fare e continuano a fare i ricercatori del  Brookhaven National Laboratory dell'  U.S. Department of Energy con metodi di analisi delle batterie agli ioni di litio offrendo approfondimenti di conoscenze senza precedenti raggiunte in questo tipo materiali così cruciali. La tecnica utilizza su una cella elettrochimica è con un particolare microscopio TEM, transmission electron microscopy,  per monitorare le reazioni del litio in modo preciso ed evidenziare i sottili cambiamenti che si verificano negli elettrodi col trascorrere del tempo. I primi risultati sono stati pubblicati su Nature Communications di Novembre, dimostrando che la tecnica è di successo essendo stata in grado di rivelare sorprendentemente il veloce processo di conversione del litio che si muove layer-by-layer attraverso singole nanoparticelle.

Conoscendo le modalità di trasformazione in tempo reale e micrometrico si sarà in grado di studiare anche quali tecnologie potranno essere applicate per rallentare l'invecchiamento delle celle e delle batterie.

MondoElettrico è anche su   

.