Utilizzando il grafene per creare una inedita struttura e disposizione di elettrodi, i ricercatori della Queensland University of Technology sono riusciti ad ottenere risultati interessanti per un nuovo tipo di dispositivo per lo stoccaggio di energia
Un gruppo di ricercatori della Queensland University of Technology ha ottenuto alcuni risultati interessanti nel contesto dello sviluppo di un nuovo dispositivo per l'accumulo e lo stoccaggio di energia. Si tratta di un supercondensatore ibrido che cerca di unire i punti di forza delle batterie e dei supercondensatori, senza incappare nei limiti di ciascuno.
Le batterie possono stoccare grandi quantità di energia, e la erogano scaricandosi lentamente. Di contro invece i supercondensatori sono in grado di immagazzinare una frazione di energia rispetto alle batterie, e la erogano scaricandosi rapidamente. I supercondensatori sono utilizzati nei dispositivi elettronici quando c'è bisogno di stabilizzare l'alimentazione oppure quando serve energia a breve termine, come ad esempio è il caso di un flash, e hanno un ciclo di vita molto più longevo rispetto alle batterie.
I ricercatori hanno realizzato un nuovo dispositivo per l'accumulo di energia che riesce a raggiungere densità vicine a quelle delle batterie al nichel-metalidrato, con potenza pari a quella dei supercondensatori e circa 10 volte superori rispetto alle batterie al litio. Il risultato è stato raggiunto sfruttando una disposizione degli elettrodi inedita che permette al dispositivo di ridurre le distanze tra le batterie a bassa potenza e i supercondensatori a bassa energia, riuscendo così a spianare la strada a nuove applicazioni. Il materiale degli elettrodi è disposto in maniera asimmetrica e proprio questo permette di offrire un forte potenziale per lo sviluppo dell'accumulo di energia.
"Le batterie si guastano rapidamente se vengono ricaricate continuamente a velocità elevate, ma anche se si utilizzano velocità di ricarica modeste e bassa profondità di scarica per ottenere una durata davvero lunga, si potrebbero raggiungere i 5000 cicli di carica/scarica. Il nostro dispositivo dopo essere stato sottoposto ad un ciclo di corrente elevata per 10000 cariche/scariche, ha mantenuto circa il 90% della sua capacità di stoccaggio iniziale" ha dichiarato Micheal Horn, autore dello studio.
La progettazione del dispositivo ha presentato, in particolare, una sfida chiave e cioè il corretto bilanciamento degli elettrodi negativi di "tipo condensatore" con gli elettrodi positivi di "tipo batteria" in un unico dispositivo. Per ottenere questo risultato i ricercatori hanno usato il grafene, modificato chimicamente e combinato con una nanostruttura metallica organica (purtroppo non meglio precisata) chiamata MOF. Questa struttura funziona agisce come dei nano-pilastri che separano gli strati di grafene, spiegano i ricercatori, immagazzinando le cariche tramite un meccanismo chimico mentre il grafene mette a disposizione connessioni elettriche al MOF e immagazzina ulteriori cariche con un meccanismo capacitivo.
"E' una soluzione vantaggiosa per tutti, è la strada verso soluzioni di accumulo di energie più economiche, estremamente sicure e rispettose dell'ambiente, in quanto l'elettrolita è a base acquosa e facile da riciclare" conclude Horn.
Devi effettuare il login per poter commentare Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form. Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento. Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".