LA RICARICA RAPIDA DANNEGGIA LE BATTERIE

Gli studiosi della Purdue University hanno pubblicato una ricerca che testimonia come gli elettrodi si degradano sistematicamente usando il metodo più popolare nelle ultime campagne di marketing.

Ricarica rapida batterie

Le batterie convertono l’energia chimica contenuta nei loro materiali in energia elettrica. Le auto a propulsione elettrica, gli smartphone, i computer portatili e molti altri dispositivi ricaricabili si affidano alle batterie agli ioni di litio.

Kejie Zhao

Kejie Zhao assistente in ingegneria meccanica alla Purdue University, nello stato dell’Indiana (Stati Uniti), ha impiegato modelli computazionali per rivelare gli effetti delle ricariche rapide su batterie già in commercio. Il sistema, illustrato nei giornali Advanced Energy Materials e Journal of the Mechanics and Physics of Solids, sfrutta i raggi X pilotati dall’Intelligenza Artificiale per scannerizzare migliaia di particelle usando algoritmi di machine-learning (apprendimento automatico).

Zhao ha spiegato come in laboratorio si siano analizzati gli aspetti causati dall’interazione fra la meccanica e l’elettrochimica. Ogni volta che si carica una batteria, gli ioni vanno avanti ed indietro fra un elettrodo positivo e un elettrodo negativo causando la “rottura” od il degrado delle particelle degli elettrodi stessi con conseguente riduzione della capacità di carica.

Mappa degrado elettrodi

Il modello 3D mostra i cambi della batteria al litio che non avvengono tutti nello stesso tempo o nello stesso posto dato che si è visto come alcune particelle decadano più velocemente di altre.

I ricercatori per studiare in maniera efficace il problema hanno creato una nuova tecnica ricorrendo all’ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) con sede a Grenoble (Francia) ed al SSRL (Stanford Synchrotron Radiation Lightsource).

Sincrotrone di Grenoble

La radiazione di sincrotrone viaggia a velocità prossime a quella della luce ed è usata per studiare la materia, dalla biologia all’ingegneria, dalla medicina all’archeologia. L’emissione elettromagnetica ha consentito di ottenere immagini chiamate sincrotone raggi-X che permettono di capire come le “rotture” incidano sul rendimento.

Sincrotrone raggi X di una batteria al litio

In questo modo i diversi produttori potranno beneficiare dei risultati della tecnologia per costruire batterie affidabili di grande capacità.

Secondo gli studiosi, al momento attuale, non si conosce un metodo in grado di risolvere l’accelerazione del normale degrado generato dalle ricariche rapide.

Potete trovare l’articolo originale di Kayla Wiles a questo link. Si ringrazia l’autrice che ha autorizzato ShowTechies a riportare i dati tecnici del testo.

RIPRODUZIONE RISERVATA – ©2019 SHOWTECHIES
Foto: ESRF – Purdue University image/Kejie Zhao

 

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