Veicoli elettrici (EV) – Batterie a flusso d’aria in alluminio garantiscono maggiore densità di energia, minor costo, maggiore durata del ciclo e maggiore sicurezza

Lo studio recente ha introdotto una nuova tecnologia di batterie per veicoli elettrici (EV) più efficiente dal punto di vista energetico. La nuova tecnologia consente ai conducenti di far sostituire semplicemente le batterie invece di caricarle, il che, in ultima analisi, risolve il problema della carica lenta con l’attuale tecnologia delle batterie dei veicoli elettrici.
L’innovazione tecnologia applicata al nuovo tipo di batteria è stata realizzata dal Professor Jaephil Cho e dal suo team di ricerca presso la Scuola di Ingegneria Energetica e Chimica dell’UNIST (sin dalla sua apertura nel 2009, UNIST è diventata una delle università scientifiche e tecnologiche leader a livello mondiale). I loro risultati sono stati pubblicati il 13 settembre 2018 sulla prestigiosa rivista accademica, Nature Communications.
Il team di ricerca ha sviluppato un nuovo tipo di batteria a flusso d’aria in alluminio per (EV), rispetto alle batterie agli ioni di litio (LIB) esistenti, la nuova batteria supera le altre in termini di maggiore densità di energia, minori costi, maggiore durata del ciclo di vita e maggiore sicurezza.
Le batterie alluminio-aria sono celle primarie, significa che non possono essere ricaricate con mezzi convenzionali. Utilizzate sui veicoli elettrici, producono elettricità con la semplice sostituzione di circa 50 piastre d’alluminio e l’elettrolita.
Il Professor Jaephil Cho sulla batteria a flusso d’aria in alluminio ha detto:
«La batteria per motori a benzina ha una densità energetica di 1.700 Wh/kg, mentre una batteria a flusso d’aria in alluminio mostra una densità energetica molto più alta di 2.500 Wh/kg con il suo elettrolita sostituibile e l’alluminio. Ciò significa che, con 1 kg di alluminio, possiamo costruire una batteria che consente a un’auto elettrica di percorrere fino a 700 km».
La nuova batteria alluminio-aria funziona come una batteria metallo aria, perché produce elettricità dalla reazione dell’ossigeno nell’aria con l’alluminio, in particolare le batterie alluminio-aria, hanno attirato molto interesse come batterie della prossima generazione, soprattutto per la loro densità di energia, che è superiore a quella delle batterie agli ioni di litio (LIB). Infatti, le batterie che utilizzano l’alluminio, un metallo leggero, sono più leggere, più economiche e hanno una capacità maggiore di una tradizionale batteria LIB.
Le batterie alluminio-aria anche se producono una delle più alte densità di energia rispetto alle altre batterie, non sono state ampiamente utilizzate a causa di problemi riconducibili all’elevato costo dell’anodo e la rimozione dei sottoprodotti quando si utilizzano elettroliti tradizionali.
Il Professor Jaephil Cho ha risolto questo problema sviluppando una batteria a flusso di alluminio-aria per attenuare le reazioni laterali nella cella, dove gli elettroliti possono essere fatti circolare continuamente.
Il team di ricerca per la reazione di riduzione dell’ossigeno (ORR) ha preparato un’architettura di nanoparticelle di manganato d’argento mediata da semi d’argento della nanoparticella. Hanno scoperto che l’atomo argento può migrare nel reticolo cristallino a disposizione e riorganizzare la struttura di ossido di manganese, creando così abbondanti dislocazioni superficiali; grazie al miglioramento della durata e della densità di energia, prevede che il loro sistema di batterie a flusso d’aria in alluminio potrebbe potenzialmente contribuire a incrementare il numero di veicoli elettrici su strada con una maggiore autonomia e un peso notevolmente inferiore e zero rischio di esplosione.

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Pino Silvestri

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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