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domenica 23 giugno 2013

Nuova batteria litio zolfo all-solid

I ricercatori del  Dipartimento dell'Energia  dell'ORNL -  Oak Ridge National Laboratory hanno progettato e testato una batteria al litio-zolfo all-solid con circa quattro volte la densità di energia delle tecnologie agli ioni di litio convenzionali che disponibili oggi.
Il design della batteria ORNL ha il pregio di utilizzare  zolfo elementare abbondante e a basso costo, non utilizzare l'elettrolita liquido e avere una resistenza maggiore rispetto ai precedenti anodi solidi facili alle rotture. Questa sostituzione da liquido a solido elimina il problema della dissoluzione dello zolfo e permette di mantenere anche una certa stabilità nelle batterie al litio-zolfo, ridurre i costi, aumentare la densità di energia e migliorare la sicurezza rispetto alle tecnologie agli ioni di litio esistenti.
Il nuovo catodo ionicamente conduttivo permetterà alla batteria ORNL di mantenere una capacità di 1200 mAh/g (milliampere-ora per grammo) dopo 300 cicli di carica-scarica a 60 gradi Celsius. Per confronto, un tradizionale catodo della batteria agli ioni di litio ha una capacità media tra 140-170 mAh/g.
Lo studio è pubblicato ed è disponiblile presso l'indirizzo: "Lithium Polysulfidophosphates: A Family of Lithium-Conducting Sulfur-Rich Compounds for Lithium-Sulfur Batteries" .

 La ricerca è stata sponsorizzata dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE  - United States Department of Energy), attraverso l'Office of Energy Efficiency e Renewable Energy's Vehicle Technologies Office. . L'indagine della conduttività ionica dei nuovi composti è stata sostenuta dall'Ufficio del Dipartimento di Scienze.

Una considerazione in merito circa un confronto tra la densità di energia racchiusa nei tradizionali combustibili fossili e nelle batterie. Spannometricamente, molto spannometricamnete, un combustibile fossile ha in sé circa 10 kWh di energia al kg. tenuto conto che un motore termico ha un rendimento massimo di 30/35 % ciò significa che per pareggiare la quantità di energia capace di muovere un motore elettrico è sufficiente possedere una batteria da 3.500 Wh/kg per il fatto che il motore elettrico ha un rendimento stimabile intorno al 95%. Ma, il rendimento 'medio' di un motore termico si aggira intorno al 20% quindi sarebbe sufficiente avere una batteria da 2 kWh/kg per raggiungere l'equivalenza motore termico / motore elettrico. Se poi pensiamo che il rendimento di un motore termico in città è misera ...

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6 commenti:

mauriziodaniello ha detto...

Ma quanto sei cattivo con questo caldo! Devono farsi dei calcoli...almeno tutto in un unica forma W/kg.
;-) :-D

Insomma digli almeno che una batteria al litio-polimero avrebbe una capacità di circa 150 Wh/kg (da non confondersi con la potenza che è 2800 W/kg) mentre queste zolfo-litio sarebbero circa 1200 Wh/kg, ma che sarebbe bello avere una da 2000 Wh/kg per eguagliare il carburante.

Che poi ti dimentichi che la miglior aerodinamica dell'elettrico porterebbe un 20% in più, attriti minori un 10% e altre migliorie un altro 10%.

Dunque già queste zolfo-litio sarebbero OK!

Ciao

Massimo J. De Carlo ha detto...

Per quello che devono fare in città vanno bene anche le litio attuali, figuriamoci le nuove batterie a densità maggiore!

roberto ha detto...

la mia batteria lifepo4 pesa quasi 4kg e ha capacita' di solo 360w/h. costa solo (si fa per dire ) 350 euro. magari arrivassero queste nuove batterie al piu' presto. finalmente avrei un'autonomia discreta per le mie bici elettriche autocostruite comprando i pezzi su internet. finche' non le vedo e le provo non ci credo.

Massimo J. De Carlo ha detto...

Forse non c'è da aspettare molto ... moltissimo.

Massimo J. De Carlo ha detto...

Nel senso che potrebbero arrivare prima di quanto ci aspettiamo.

roberto ha detto...

magari arrivassero. il problema e' che in italia batterie decenti per autotrazione non esistono proprio. ho cercato una vita per le mie bici elettriche , ho telefonato a varta cercato su duracell. niente di nulla. se vuoi una batteria life c'e' solo internet e per l'esattezza bms battery oppure ping battery con costi di spedizione e importazione veramente pesanti. discorso un poco migliore ma non troppo per le lipo che pero' ricordiamoci essere un po' pericolose quando vengono ricaricate.