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Contenuto archiviato il 2024-05-27

Development of nanomaterials for high power lithium batteries (NANOBATT)

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Le piccole particelle liberano una più grande energia

Le riserve di petrolio in diminuzione e le tetre previsioni della maggior parte degli specialisti dell'industria automobilistica hanno dato nuovo impulso allo sviluppo di vetture a elettricità. Restano tuttavia ancora da fare considerevoli sviluppi prima che la tecnologia delle batterie possa fornire un'alternativa sostenibile e più verde.

Il progetto NANOBATT mirava a creare una nuova batteria che si dimostrasse fattibile sia da un punto di vista delle prestazioni che da quello della produzione. Lo sviluppo di una batteria idonea a muovere veicoli elettrici richiederà la produzione di nuove tecniche, nuovi materiali e nuovi percorsi di sintesi per nuove batterie al litio. Uno dei considerevoli problemi da risolvere per quanto riguarda le batterie a ioni litio è quello di aumentare di parecchio la loro densità di potenza senza sacrificarne la capacità di ricarica. Una simile batteria, inoltre, dovrà essere basata su tecniche di produzione a basso costo e offrire al tempo stesso una soluzione attraente all'industria dei veicoli elettrici. Il progetto NANOBATT aveva capito che, per sviluppare una batteria a forte densità energetica, si doveva aumentare la superficie degli elettrodi. Tutto questo è fattibile con l'uso di una massa attiva comprendente nanoparticelle. Cosa alquanto interessante, il materiale per le batterie al litio è abitualmente prodotto per sintesi ad alta temperatura, cosa che garantisce un cartellino di prezzo elevato. Passando invece dalla sintesi termica a quella a ultrasuoni, il materiale per le batterie al litio dovrebbe diventare più economico da produrre. La sonochimica è uno strumento di sintesi di successo, usato per la produzione di nanofasi di ossidi metallici di transizione. Pertanto il progetto si è rivolto alle tecniche di produzione che usano la sonochimica, oltre a studiare altri metodi meno dispendiosi come la meccanosintesi e la filatura per estrusione. Attualmente, per la meccanosintesi dei materiali per anodo e catodo, è stato sviluppato con successo un dispositivo di mulino a palle ad alta energia. Dagli esperimenti di laboratorio è risultato che questo mulino Simoloyer è in grado di modificare con efficienza il materiale per anodi basato su FeAlSiB, riducendo le dimensioni delle particelle e conservando al tempo stesso l'essenziale struttura amorfa. Inoltre la meccanosintesi di solfati di ferro e litio da fosfati di litio e ferrosi è stata un clamoroso successo. In questo caso, la misurazione laser delle dimensioni delle particelle ha rivelato che queste andavano da 1.5 a 9µm. In tal modo sarà possibile sviluppare una batteria più idonea nella misura in cui viene raggiunta una maggiore area superficiale degli elettrodi, aumentando così l'efficacia e la potenza della batteria. Gli sviluppatori cercano collaborazione per fare avanzare la ricerca e sviluppo, e i risultati dei loro trial di dimostrazione sono a disposizione.

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