La batteria ricaricabile in alluminio ha una durata del ciclo fino a 10,000 volte - Custodia Yongu

La batteria ricaricabile in alluminio ha una durata del ciclo fino a 10,000 volte

Un team di ricercatori, guidato dal preside della Cornell e dal professore di ingegneria Lynden Archer, ha annunciato di aver trovato un nuovo materiale più conveniente per le celle elettrochimiche che utilizzano alluminio o zinco come anodo. Ed è stato dimostrato che la nuova tecnologia che incorpora l'alluminio può produrre batterie ricaricabili in grado di fornire fino a 10,000 cicli senza errori, risolvendo il problema della crescita dei dendriti nelle batterie in lega di alluminio ad alta capacità. Clicca qui puoi trovare una custodia per proteggere il tuo strumento a batteria.

Esiste un grave problema di crescita dei dendriti nelle precedenti batterie in lega di alluminio ad alta capacità, che può portare a cortocircuito della batteria, sbiadimento della capacità e altri problemi.

Zheng Jingxu e collaboratori, progettando la geometria e la chimica della superficie del substrato e inducendo una deposizione uniforme dell'anodo metallico di alluminio, può evitare la crescita dei dendriti nelle batterie in lega di alluminio in condizioni di ciclo ad alta corrente e ad alta capacità.

Allo stesso tempo, sulla superficie del substrato in fibra di carbonio, l'alluminio metallico formerà un legame "alluminio-ossigeno-carbonio", formando così uno strato di deposizione altamente uniforme, che consente infine all'anodo metallico di avere un elevato grado di reversibilità superiore al 99% e una stabilità ciclica fino a 3600 ore.

Uno dei vantaggi dell'alluminio è che è abbondante nella crosta terrestre, trivalente e leggero, quindi ha una capacità di accumulo di energia maggiore rispetto a molti altri metalli.

Però, i alluminio è difficile da integrare negli elettrodi delle batterie. Poiché reagisce chimicamente con il separatore in fibra di vetro, se un separatore in fibra di vetro viene utilizzato per separare fisicamente l'anodo e il catodo, la cella andrà in cortocircuito e si guasterà a causa della reazione chimica.

La soluzione dei ricercatori è stata quella di progettare un substrato in fibra di carbonio intrecciato che forma legami chimici più forti con l'alluminio. Quando la batteria è carica, l'alluminio si deposita nella struttura del carbonio mediante legame covalente, ovvero la condivisione di coppie di elettroni tra l'alluminio e gli atomi di carbonio.

Mentre gli elettrodi nelle batterie ricaricabili convenzionali sono solo bidimensionali, questa tecnologia utilizza una struttura tridimensionale (o non planare) che consente strati di alluminio più profondi e coerenti che possono essere controllati con precisione.

In condizioni pratiche, le batterie ad anodo di alluminio possono essere caricate e scaricate in modo reversibile di uno o più ordini di grandezza in più rispetto ad altre batterie ricaricabili in alluminio.

Il metodo utilizza principalmente forze motrici chimiche per promuovere la deposizione uniforme di alluminio nei vuoti della struttura 3D. Inoltre, questo nuovo elettrodo ha uno spessore maggiore e reagisce molto più velocemente di altri elettrodi.

Scopri maggiori informazioni da Blog YONGU, ti piacerebbe.

Batteria al litio