Nuovo materiale per batterie ricaricabili

I ricercatori della Tokyo University of Science hanno scoperto un nuovo materiale che funge da catodo nelle batterie ricaricabili.

Il magnesio potrebbe diventare un vettore energetico per le batterie di nuova generazione. Tuttavia, le prestazioni cicliche e la capacità delle batterie al magnesio devono migliorare se devono sostituire le batterie agli ioni di litio.

Batterie agli ioni litio

Il litio è il metallo più leggero esistente, può essere estratto dalle rocce poiché non si trova allo stato puro stante la sua elevata reattività.

Le batterie agli ioni litio sono un tipo di batteria ricaricabile che utilizza la riduzione reversibile degli ioni di litio per immagazzinare energia. L’anodo è costituito da grafite e il catodo da un ossido di metallo. L’elettrolita è tipicamente un sale di litio in un solvente organico

È il tipo di batteria predominante utilizzato nell’elettronica di consumo portatile e nei veicoli elettrici. Tuttavia l’autonomia delle batterie agli ioni di litio non è sufficiente per garantire autonomia ai veicoli elettrici e ai macchinari pesanti.

La limitata disponibilità e la crescente domanda hanno portato il prezzo del litio prezzo alle stelle e pertanto si cerca un’alternativa

I rialzi di questo che è diventato un metallo prezioso vista anche la sua limitata disponibilità sono imputabili, al cosiddetto effetto Tesla. La casa automobilistica ha infatti progettato un’auto elettrica denominata Tesla 3 che ha riscosso molto successo.

Lo studio

Gli scienziati hanno individuato nel magnesio un nuovo materiale utilizzabile per le batterie ricaricabili.

Il magnesio è un metallo ampiamente disponibile e abbondante ed inoltre è sicuro e ha il potenziale per realizzare batterie con capacità più elevate.

Si sono quindi concentrati sullo studio delle proprietà elettrochimiche del magnesio

La scoperta

Hanno trovato una composizione specifica che potrebbe costituite una valida alternativa alle batterie preesistenti. Sono partiti dal sistema Mg_1.33V_1.67O₄ e hanno sostituito una certa quantità di vanadio con manganese ottenendo un nuovo materiale con formula Mg_1.33V_1.67−xMn_xO₄, dove x va da 0.1 a 0.4.

Dopo caratterizzazioni tramite diffrazione e assorbimento di raggi X, nonché microscopia elettronica a trasmissione hanno condotto una serie di misurazioni elettrochimiche per valutare le prestazioni della batteria utilizzando diversi elettroliti

Dagli studi effettuati che hanno evidenziato le ottime prestazioni del materiale hanno concluso che esso potrebbe portare alle tanto attese batterie di nuova generazione