Le nuove tecnologie delle batterie rendono i veicoli elettrici più sicuri.

Sebbene considerata una promettente alternativa alla tecnologia delle batterie agli ioni di litio grazie al suo potenziale in termini di sicurezza e ai minori costi dei materiali, le reazioni indesiderate all'interfaccia tra i componenti delle batterie al magnesio allo stato solido portano a una riduzione delle prestazioni e a una minore durata della batteria.

Công nghệ pin mới có thể giúp xe điện an toàn hơn và dùng bền hơn - Ảnh 1. — L'industria sta lavorando per rendere le batterie dei veicoli elettrici più sicure e durevoli.

Un team di ricerca dell'Università di Tohoku (Giappone) ha trovato un modo per trasformare le reazioni chimiche che tipicamente degradano le prestazioni delle batterie in meccanismi che ne migliorano la stabilità e il trasporto ionico. Hanno scoperto che queste reazioni di giunzione non devono necessariamente essere eliminate; al contrario, controllandole attentamente è possibile migliorare la mobilità degli ioni di magnesio all'interno della batteria, mantenendone al contempo la stabilità a lungo termine.

Il team di ricerca ha sviluppato un elettrodo anodico in lega di magnesio-stagno (Mg-Sn) per bilanciare la reattività chimica e il trasporto ionico. Modificando la superficie e la struttura interna dell'anodo, hanno creato le condizioni che favoriscono una deposizione di magnesio più uniforme e un movimento ionico più fluido durante i cicli di carica e scarica.

Il professor Hao Li dell'Istituto per la Ricerca sui Materiali Avanzati dell'Università di Tohoku ha dichiarato: "Per molto tempo, le reazioni all'interfaccia sono state considerate qualcosa da evitare. Ma la nostra ricerca dimostra che, se regolate con attenzione anziché soppresse, queste reazioni possono contribuire a rendere le batterie al magnesio a stato solido molto più efficienti."

Il video mostra i test della tecnologia di "accensione della batteria" su auto elettriche in Cina.

La chiave per far progredire la tecnologia delle batterie al magnesio a stato solido.

Per realizzare l'anodo migliorato, il team di ricerca ha incorporato lo stagno nel magnesio, formando un composto stabile _{, Mg₂Sn} , che contribuisce a regolare le reazioni all'interno della batteria. Il team ha testato diverse leghe a base di magnesio con differenti sottofasi per determinare la composizione che offriva le migliori prestazioni elettrochimiche, quindi ha valutato i materiali in condizioni operative della batteria, misurando fattori quali il trasporto ionico, la stabilità dell'interfaccia e il comportamento ciclico.

I risultati hanno dimostrato che la lega Mg-Sn ottimizzata ha offerto le migliori prestazioni complessive, mantenendo un funzionamento stabile per oltre 1.300 ore durante i test sulle batterie a stato solido. Questa lega ha inoltre dimostrato una durata del ciclo di carica/scarica 400 volte superiore a quella del magnesio puro, evidenziando un significativo miglioramento della durata della batteria.

I ricercatori suggeriscono che lo sviluppo futuro delle batterie dovrebbe concentrarsi non solo sul miglioramento della conduttività ionica, ma anche sul controllo delle reazioni chimiche che avvengono a queste interfacce. I loro risultati indicano che bilanciare simultaneamente reattività e trasporto ionico potrebbe fornire una nuova strategia di progettazione per i futuri sistemi di batterie a stato solido.

Fonte: https://thanhnien.vn/cong-nghe-pin-moi-giup-xe-dien-an-toan-hon-185260527143149412.htm