Batterie di nuova generazione

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Le batterie consentono di immagazzinare, trasportare e usare l’elettricità su richiesta, in ogni momento e luogo. 

Se non esistesse una tale forma di immagazzinamento, gli elettroni sarebbero consumati non appena generati. Oggi viviamo in un’epoca nella quale esistono molte forme di accumulo di energia. Possiamo utilizzare dispositivi indossabili con batterie di forme flessibili, possiamo disporre di batterie ad alta potenza e alta energia che consentono la guida a lungo raggio (> 300 miglia per carica) e la ricarica rapida (<30 min per l’80% dello stato di carica) per i veicoli elettrici, possiamo creare batterie a basso costo e di lunga durata che immagazzinano elettroni da fonti rinnovabili su scala industriale (scala da MWh a GWh). 

In questo articolo tematico pubblicato su Chemical Reviews, la Professoressa Ying Shirley Meng, della University of California, ha ricevuto ben 14 contributi da 9 paesi diversi, con argomenti che spaziano dalla nuova chimica per le batterie (batterie agli ioni di calcio e potassio), alle batterie organiche, alle batterie al litio, passando da nuovi fenomeni su nanoscala per redox elettrochimica, nuovi elettroliti, batterie allo stato solido, batterie ad anodo metallico e nuovi approcci per studiare i fenomeni interfacciali.

Se a livello atomistico vengono riviste le sfide teoriche e l’approccio computazionale, a livello di sistema sono ancora evidenziate le tecnologie di riciclaggio sostenibili per i nuovi prodotti chimici delle batterie. 

Questi numerosi contributi riflettono il fatto che i ricercatori di tutto il mondo sono alla ricerca di batterie migliori che possano portare a un futuro migliore per l’umanità. 

Questi articoli (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14) mostrano anche le enormi sfide per lo sviluppo di nuove batterie che siano migliori delle attuali batterie agli ioni di litio (LIB). Si parla proprio di “sfida” perché la complessità di un sistema di batterie richiede una stretta collaborazione da parte di fisici, chimici, elettrochimici, scienziati dei materiali, ingegneri e professionisti sul campo. 

È un momento entusiasmante per la chimica delle batterie, ma, come riportano le parole della Professoressa Meng: 

<< Soltanto attraverso la collaborazione globale, in cui vengono condivise le conoscenze chiave e le intuizioni critiche, possiamo fare ulteriori scoperte nella chimica dello stoccaggio di energia! >>.

  1. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00339
  2. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00463
  3. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00599
  4. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00482
  5. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00545
  6. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00609
  7. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00405
  8. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.0c00170
  9. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00531
  10. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00268
  11. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.0c00101
  12. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00618
  13. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00601
  14. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.9b00535
Per l’articolo ufficiale, pubblicato su American Chemical Society: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.chemrev.0c00412

Pubblicato da Giulio Magherini

- Founder del sito web InforẎoou - Studente magistrale di Biotecnologie Mediche e Farmaceutiche

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