Veicoli elettrici, o VE, sono diventati popolari negli ultimi anni, ma il loro viaggio è stato limitato dalla distanza media che possono percorrere con una singola carica. Tuttavia, gli scienziati potrebbero aver trovato un modo per aumentare l’autonomia dei VE senza la necessità di ricaricare le batterie, consentendo loro di viaggiare anche centinaia di miglia in più. Questa nuova scoperta è stata descritta in un articolo scientifico pubblicato sulla rivista Advanced Science.
I VE stanno diventando sempre più popolari grazie ai progressi tecnologici e alla crescente consapevolezza dell’impatto ambientale delle automobili a benzina e diesel. I veicoli elettrici sono alimentati da batterie, anziché da combustibili fossili, il che significa che non emettono gas serra o inquinanti durante l’uso quotidiano. Naturalmente, la produzione di elettricità per alimentare questi veicoli può ancora contribuire alle emissioni di gas serra e all’inquinamento se vengono utilizzate fonti di energia non rinnovabili. I progressi nella tecnologia delle batterie hanno consentito l’aumento della capacità delle batterie al litio, consentendo alle autovetture elettriche di percorrere distanze più lunghe con una singola carica.
Ora, i ricercatori hanno scoperto un modo per superare distanze ancora maggiori senza la necessità di ricaricare le batterie usando particelle microscopiche di silicio e un elettrolita in gel. Il silicio è noto per la sua elevata capacità di immagazzinamento di energia, rendendolo un componente ideale per le batterie. Tuttavia, il silicio può espandersi fino a tre volte durante la ricarica e poi restringersi durante la scarica, il che ostacola il suo utilizzo nelle batterie.
L’utilizzo di particelle microscopiche di silicio a livello nanometrico risolverebbe questo problema, ma la produzione di tali particelle è estremamente costosa e complessa. Nell’articolo, gli autori propongono un compromesso: utilizzare particelle microscopiche di silicio più grandi, che è più conveniente dal punto di vista economico e fattibile dal punto di vista del processo produttivo.
Per evitare l’espansione del silicio microscopico durante la ricarica, i ricercatori propongono l’uso di un elettrolita in gel. L’elettrolita in gel è più flessibile rispetto agli elettroliti liquidi, il che significa che quando il silicio si espande, le tensioni interne nella batteria si dissipano in modo più efficace, rendendo la batteria strutturalmente più stabile.
I ricercatori hanno scoperto che l’uso dell’elettrolita in gel in combinazione con particelle microscopiche di silicio che misurano 5 micrometri consente la stabilità della batteria. È stato anche scoperto che il gel presenta un aumento del 40% della densità di energia.
“Questa scoperta ci avvicina alla creazione di batterie al litio ad alta energia”, ha dichiarato il coautore dell’articolo, il professor di chimica presso l’Università di Scienza e Tecnologia di Pohang in Corea del Sud, Soojin Park.
Grazie a questa innovazione, i veicoli elettrici potrebbero essere in grado di viaggiare ancora più lontano con una sola carica in futuro, aumentando significativamente la loro autonomia e l’attrattiva per i conducenti.
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