Il settore delle batterie non si ferma e in tutto il mondo registra progressi importanti, per l’industria e i diversi settori a cui servono. L’ultima ricerca importante arriva da Hong Kong, Università di Scienza e Tecnologia. Il team di studio è riuscito a sviluppare nuove CIB, batterie agli ioni di calcio ad alte prestazioni. La novità è l’integrazione di elettroliti quasi solidi (QSSE) che migliorano efficienza, durata e sostenibilità dei sistemi di accumulo energetico.
Le batterie agli ioni di calcio saranno il futuro, sostituiranno i tradizionali sistemi a ioni di litio che sfruttano abbondanti materiali. Qui, gli ingegneri hanno lavorato con sistemi elettrochimici competitivi. Si sono superati così ostacoli importanti, come quello legato al trasporto cationico o alla stabilità delle prestazioni nel tempo.
Numeri e dettagli tecnici sulle future batterie per auto elettriche e tutti i settori industriali che necessitano di energia pulita, conservabile e utilizzabile
Il team è stato guidato soprattutto dal Professor Yoonseob Kim, sviluppatore delle strutture organiche covalenti redox. Facilitano il movimento rapido degli ioni Ca²⁺ lungo gruppi carbonilici ordinati nei pori della struttura. Così si sono raggiunte nuove prestazioni ottimizzate delle batterie. Le celle di nuova generazione hanno mostrato una capacità specifica reversibile di 155,9 mAh g⁻¹ a 0,15 A g⁻¹ e, dopo 1.000 cicli a 1 A g⁻¹, la percentuale di affidabilità e longevità registrata è del 74,6% della capacità iniziale.
Per le batterie agli ioni di calcio si aprono diverse possibilità, collegandosi soprattutto ai veicoli elettrici e al settore applicato delle energie rinnovabili. La tecnologia non ha dimostrato soltanto prestazioni superiori ai modelli precedenti ma anche riduzione delle emissioni di carbonio. Alla produzione sperimentale delle batterie agli ioni di calcio ha collaborato anche un’altra università, la Shanghai Jiao Tong.
In futuro si costruiranno altre partnership internazionali per la produzione, la messa in campo della nuova tecnologia ma anche per nuove ricerche e applicazioni da scoprire. Queste sono le parole di Yoonseob Kim: “Sfruttando le caratteristiche uniche delle strutture organiche covalenti redox, la nostra ricerca illustra il potenziale trasformativo delle batterie agli ioni di calcio come controparte sostenibile della tecnologia agli ioni di litio“.
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