Mi spiego meglio grazie all'articolo di EurekAlert.org. Le batterie hanno due elettrodi, chiamati un anodo e l'altro catodo. Gli anodi in buona parte delle batterie agli ioni di litio di oggi sono fatte di grafite. Gli ioni litio sono contenuti in un liquido chiamato elettrolita, e questi ioni immagazzinati nell'anodo durante la ricarica. Adesso, i ricercatori della Purdue University (università degli Stati Uniti, situata a West Lafayette, nello stato dell'Indiana) hanno dimostrato che si possono fabbricare nanoparticelle di carbonio e anodi micropellicola dal polistirolo e imballaggio a base di amido delle arachidi.
Questo schema descrive un processo di conversione dei rifiuti dell'imballaggio delle arachidi in elettrodi di carbonio ad alte prestazioni per le batterie agli ioni di litio ricaricabili che superano in qualità gli elettrodi di grafite tradizionali, con un vantaggio ulteriore che è rappresentato da un approccio ecologico per riutilizzare i rifiuti. (Immagine Purdue University / Vinodkumar Etacheri)
Questo semplice concetto ha portato ad una nuova potenziale applicazione eco-friendly dei rifiuti di imballaggio. I risultati della ricerca indicano che i nuovi anodi permettono di ricaricare più velocemente e fornire maggiore "capacità specifica" rispetto al anodi di grafite disponibili attualmente in commercio. I nuovi risultati saranno presentati nel corso della 249a American Chemical Society Meeting Nazionale & Exposition a Denver dal 22-26 Marzo. Anche se gli imballaggio
delle arachidi sono utilizzati in tutto il mondo come una soluzione perfetta per il trasporto, sono notoriamente materiali difficili da trattare per oò basso peso specifico e il grande volume in quanto solo il 10 per cento sono effettivamente riciclati. Di conseguenza questi imballaggi spesso finiscono nelle discariche, dove rimangono intatte per decenni. Anche se le versioni a base di amido pur essendo più ecologici rispetto al polistirolo contengono comunque sostanze chimiche e detergenti che possono contaminare gli ecosistemi del suolo e acquatici, costituendo una minaccia per gli la vita presente nel mare.
Il nuovo metodo è un approccio diretto molto semplice. In genere, le arachidi sono riscaldate tra 500 e 900 gradi Celsius in un forno in un'atmosfera inerte in presenza o assenza di un catalizzatore di sale di metallo. Il materiale risultante viene poi trasformato in anodi.
Il processo è poco costoso, rispettoso dell'ambiente e potenzialmente pratico per la produzione su larga scala. Analisi microscopiche e spettroscopiche hanno mostrato le microstrutture le cui morfologie sono responsabili delle prestazioni elettrochimiche superiori in grado di conservare la capacità iniziale anche dopo molti cicli di carica-scarica.
Le particelle che costituiscono l'anodo attualmente commercializzate sono circa 10 volte più spesse dei nuovi anodi e quindi hanno una maggiore resistenza elettrica, che ne aumenta il tempo di ricarica.
Poiché i fogli sono sottili e porosi consentono un migliore contatto con l'elettrolita liquido nelle batterie conferendo a questi elettrodi prestazioni di storage notevolmente superiori rispetto agli anodi di grafite disponibili in commercio attualmente.
Gli anodi di carbonio derivati dagli imballaggio delle arachidi hanno dimostrato una densità di energia specifica massima di 420 mAh /g, cifra che è superiore alla capacità teorica di grafite (372 mAh /g).
Inoltre le prestazioni elettrochimiche a lungo termine di questi elettrodi di carbonio sono molto stabili essendo state ciclate più di 300 volte senza una significativa perdita di capacità. Questi elettrodi di carbonio sono promettenti anche per le batterie sodio-ioni ricaricabili. Il lavoro futuro prenderà in considerazione le misure per migliorare ulteriormente le prestazioni ovvero aumentare la superficie e le dimensioni dei pori per migliorare le scambio ionico.
Questo schema descrive un processo di conversione dei rifiuti dell'imballaggio delle arachidi in elettrodi di carbonio ad alte prestazioni per le batterie agli ioni di litio ricaricabili che superano in qualità gli elettrodi di grafite tradizionali, con un vantaggio ulteriore che è rappresentato da un approccio ecologico per riutilizzare i rifiuti. (Immagine Purdue University / Vinodkumar Etacheri)
Il nuovo metodo è un approccio diretto molto semplice. In genere, le arachidi sono riscaldate tra 500 e 900 gradi Celsius in un forno in un'atmosfera inerte in presenza o assenza di un catalizzatore di sale di metallo. Il materiale risultante viene poi trasformato in anodi.
Il processo è poco costoso, rispettoso dell'ambiente e potenzialmente pratico per la produzione su larga scala. Analisi microscopiche e spettroscopiche hanno mostrato le microstrutture le cui morfologie sono responsabili delle prestazioni elettrochimiche superiori in grado di conservare la capacità iniziale anche dopo molti cicli di carica-scarica.
Le particelle che costituiscono l'anodo attualmente commercializzate sono circa 10 volte più spesse dei nuovi anodi e quindi hanno una maggiore resistenza elettrica, che ne aumenta il tempo di ricarica.
Poiché i fogli sono sottili e porosi consentono un migliore contatto con l'elettrolita liquido nelle batterie conferendo a questi elettrodi prestazioni di storage notevolmente superiori rispetto agli anodi di grafite disponibili in commercio attualmente.
Gli anodi di carbonio derivati dagli imballaggio delle arachidi hanno dimostrato una densità di energia specifica massima di 420 mAh /g, cifra che è superiore alla capacità teorica di grafite (372 mAh /g).
Inoltre le prestazioni elettrochimiche a lungo termine di questi elettrodi di carbonio sono molto stabili essendo state ciclate più di 300 volte senza una significativa perdita di capacità. Questi elettrodi di carbonio sono promettenti anche per le batterie sodio-ioni ricaricabili. Il lavoro futuro prenderà in considerazione le misure per migliorare ulteriormente le prestazioni ovvero aumentare la superficie e le dimensioni dei pori per migliorare le scambio ionico.
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