Nuove batterie ispitare dalla natura

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algaScienziati dell’A*STAR Institute of Materials Research and Engineering di Singapore hanno ottenuto un notevole potenziamento delle performance elettrochimiche delle batterie agli ioni di litio, utilizzando come anodi delle sfere di carbonio poroso, imitando la struttura delle diatomee, alghe unicellulari che rappresentano una delle più importanti classi di microalghe in ambiente marino e acqua dolce. In natura molti microorganismi possono assemblare biominerali in intricate architettire tridimensionali, con un controllo strutturale  in scale dal nano al millimetro. Questi organismi contengono delle macromolecole organiche che possono essere utilizzate come modelli per indurre un preciso processo di precipitazione dei blocchi base di silice costituenti le strutture degli organismi stessi. Questo processo naturale ha inspirato i ricercatori nello sviluppo di strategie biomimetiche basate su modelli molecolari autoassemblanti finalizzate a produrre materiali a base carbonio da usarsi come componenti anodici di una batteria. Questi materiali, con superficie microporosa, contengono dei pori con diametro tra 2 e 50nm che formano una specie di rete di canali di interconnessione e la struttura complessiva pare abbia un effetto di amplificazione nel trasporto di ioni, con elevata capacità di immagazzinamento. Le microsfere, per ora ottenibili solo in laboratorio prevedendo un processo abbastanza complesso che parte da molecole di zucchero trattate con particolari catene polimeriche, sono state testate come anodi in batterie agli ioni di litio dando risultati di alta stabilità ed elevate performance. In pratica, sarà possibile realizzare batterie con tempi di carica molto più rapidi rispetto a quelli delle batterie tradizionali.

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