Gli ingegneri dell’Università di Cornell hanno sviluppato una batteria al litio innovativa che si carica completamente in meno di cinque minuti, rendendola più veloce di qualsiasi altra batteria attualmente disponibile sul mercato. Allo stesso tempo, la batteria mantiene prestazioni stabili durante i cicli di carica e scarica. Questa svolta potrebbe alleviare l'”ansia da autonomia”, una preoccupazione che spesso impedisce ai conducenti di adottare veicoli elettrici, in quanto temono di rimanere senza energia prima di raggiungere la loro destinazione.
L'”ansia da autonomia” rappresenta un ostacolo maggiore per l’elettrificazione dei trasporti rispetto ad altre barriere come il costo e le capacità delle batterie, ma abbiamo identificato un modo per eliminarlo attraverso progettazioni razionali degli elettrodi”, ha affermato Lynden Archer, professore di ingegneria e decano del College of Engineering dell’Università di Cornell, che ha supervisionato il progetto. “Se è possibile caricare una batteria per veicoli elettrici in cinque minuti, non è necessario avere una batteria con una capacità sufficiente per percorrere 300 miglia. Si può optare per una più piccola, riducendo così il costo dei veicoli elettrici e consentendone una maggiore adozione”.
Ricerca e pubblicazione:
Il lavoro del team è stato pubblicato di recente sulla rivista scientifica “Joule”. Il primo autore dell’articolo è Shuo Jin, uno studente di dottorato in ingegneria chimica e biomolecolare.
Le batterie al litio-ion sono una delle fonti di energia più popolari per veicoli elettrici e smartphone. Queste batterie sono leggere, affidabili e relativamente efficienti dal punto di vista energetico. Tuttavia, solitamente richiedono ore per una carica completa e non sono in grado di gestire flussi di corrente elevati.
I ricercatori hanno scelto l’indio come materiale particolarmente promettente per batterie ad alto consumo. L’indio è un metallo morbido utilizzato principalmente nella produzione di rivestimenti in ossido di indio-stagno per touch screen e pannelli solari.
La nuova ricerca dimostra che l’indio presenta due caratteristiche chiave come anodo della batteria: una barriera energetica estremamente bassa per la migrazione degli ioni, che determina la velocità di diffusione degli ioni in uno stato solido, e una densità di rotazione moderata, che è correlata alla velocità di riduzione degli ioni all’anodo. La combinazione di queste caratteristiche, ovvero la diffusione rapida e la cinetica di reazione superficiale lenta, è cruciale per una ricarica rapida e un immagazzinamento energetico a lungo termine.
FAQ:
1. Qual è il problema tecnologico che la nuova batteria al litio dell’Università di Cornell risolve?
La nuova batteria al litio dell’Università di Cornell risolve il problema dei tempi di ricarica prolungati dei veicoli elettrici e l’ansia correlata all’autonomia.
2. Quanto tempo impiega questa nuova batteria al litio per caricarsi?
La nuova batteria al litio dell’Università di Cornell si carica in meno di cinque minuti.
3. In che modo questa batteria al litio si differenzia dalle altre batterie disponibili sul mercato?
Questa batteria al litio è la più veloce tra quelle disponibili sul mercato e mantiene prestazioni stabili durante i cicli di carica e scarica.
4. In che modo la nuova batteria al litio può aiutare a risolvere i problemi di autonomia dei veicoli elettrici?
La capacità di ricarica rapida della nuova batteria al litio può ridurre l’ansia correlata all’autonomia consentendo l’utilizzo di batterie di capacità più piccola. Ciò può abbassare il costo dei veicoli elettrici e aumentare la loro accettazione sul mercato.
5. Chi ha supervisionato lo sviluppo del progetto della nuova batteria al litio dell’Università di Cornell?
Il progetto è stato supervisionato da Lynden Archer, professore di ingegneria e decano del College of Engineering dell’Università di Cornell.
Definizioni:
1. Batteria al litio: un tipo di batteria in cui il litio viene utilizzato come materiale catodo e anodo.
2. Autonomia: la distanza che un veicolo elettrico può percorrere senza bisogno di ricaricare la batteria.
3. Anodo: l’elettrodo in cui avvengono le reazioni di ossidazione durante la ricarica della batteria.
4. Ciclo di carica e scarica: il processo in cui l’energia viene fornita alla batteria durante la ricarica ed estratta dalla batteria durante la scarica.
Link correlato suggerito:
– Università di Cornell [inserire link al sito ufficiale qui]
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