In breve
- Lo studio su Nature Nanotechnology è guidato dal Dott. Xuekun Lu e ha coinvolto l'Università di Pisa con Antonio Bertei.
- L'anodo a doppio strato con alto contenuto di silicio può immagazzinare fino a dieci volte più energia rispetto alla grafite.
- La ricerca è finanziata da EPSRC, Faraday Institution e Royal Academy of Engineering e richiede test su scala industriale.
Lo studio pubblicato su Nature Nanotechnology guidato dal Dott. Xuekun Lu, Queen Mary University of London, descrive un nuovo elettrodo che promette più autonomia per le auto elettriche.
L’articolo indica che il progetto è durato oltre due anni e mezzo e ha coinvolto centri internazionali, con l’Università di Pisa come unico partner italiano.
Studio pubblicato su Nature Nanotechnology
La ricerca è apparsa su Nature Nanotechnology e porta la firma del gruppo guidato dal Dott. Xuekun Lu della Queen Mary University of London.
Lo studio descrive un anodo sperimentale e riporta dati sperimentali e di modellazione raccolti nel corso di oltre due anni e mezzo di lavoro.
Il professore Antonio Bertei del Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale dell’Università di Pisa è indicato come autore che ha contribuito all’analisi dei dati elettrochimici e alla modellazione dei meccanismi di degradazione.
Anodo a doppio strato con silicio alto
Il cuore dell’innovazione è un anodo a doppio strato contenente una percentuale elevata di silicio, progettato per immagazzinare più energia rispetto all’anodo tradizionale in grafite.
Il testo precisa che il silicio può accumulare fino a dieci volte più energia della grafite, ma che il suo impiego è stato finora limitato dall’espansione volumetrica durante la ricarica, causa principale della degradazione rapida.
La nuova architettura a doppio strato, secondo gli autori, contiene le deformazioni del silicio, mantiene intatta la struttura interna e garantisce stabilità anche dopo numerosi cicli di carica e scarica.
Finanziamenti: EPSRC, Faraday Institution, Royal Academy
Lo studio è stato finanziato da enti britannici: l’Engineering and Physical Sciences Research Council, la Faraday Institution e la Royal Academy of Engineering.
Il consorzio internazionale include, oltre alla Queen Mary University of London e all’Università di Pisa, University College London, Università di Oxford, Manchester University, Imperial College London e Beijing University of Technology.
L’Università di Pisa ha fornito la base teorica per comprendere il comportamento del materiale durante la ricarica, con analisi elettrochimiche e modellazione dei meccanismi di degradazione.
Il team segnala che la soluzione è affidabile ma richiede di essere portata a scala industriale e sottoposta a test di durata più estesi prima della commercializzazione.
Ricerca complementare su ricarica rapida, Nature Communications
Il contributo pisano prosegue un percorso di ricerca avviato da Antonio Bertei insieme a Marco Lagnoni, che due anni prima avevano pubblicato su Nature Communications uno studio sulla ricarica rapida delle batterie al litio.
I due risultati sono presentati come prospettive complementari: uno mira ad aumentare l’autonomia tramite maggiore contenuto di silicio, l’altro a ridurre i tempi di ricarica.
Secondo Bertei, «i due risultati affrontano da prospettive complementari i principali limiti delle auto elettriche: l’autonomia e i tempi di ricarica. Insieme, rappresentano un passo decisivo verso batterie più efficienti, durature e sostenibili».
