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La rivoluzione energetica ha causato il progresso della batteria agli ioni di litio

June 9, 2020

Adesso batterie agli ioni di litio, che combinano molti importanti vantaggi, sono diventati popolari. sono più leggeri di altri tipi di batterie ricaricabili e possono immagazzinare grandi quantità di energia in legami atomici a causa dell'elevata attività del litio.

però, queste batterie sono problematiche per alcuni settori, soprattutto per le aziende tecnologiche e automobilistiche, soprattutto quest'ultimo, che oggi stanno cercando di passare all'elettrificazione. per molti dispositivi di consumo, sebbene la loro efficienza sia in aumento, smartphone e altre forme di dispositivi indossabili devono ancora essere ricaricati ogni volta 1-2 giorni.

Alcune promettenti tecnologie per le batterie includono batterie al litio-zolfo, che hanno un impatto ambientale inferiore rispetto al litio. noi. i ricercatori sono stati in grado di sviluppare una batteria al litio-zolfo che può alimentare gli smartphone per un massimo di cinque giorni e supera le batterie agli ioni di litio, che a loro volta hanno costi di produzione più bassi.

I ricercatori IBM affermano di aver scoperto una nuova sostanza chimica della batteria che non contiene metalli pesanti come nichel e cobalto e si carica più velocemente degli ioni di litio e ha una maggiore potenza e densità di energia.

inoltre, la ricarica a induzione wireless è un'altra area interessante, ma la capacità di ottenere energia dalle onde elettromagnetiche è una sfida. un team di ricercatori ha sviluppato una rectenna( antenna di raccolta di onde radio con solo pochi atomi di spessore) che può essere integrato nel dispositivo in modo che l'alimentazione CA possa essere ottenuta dal Wi-Fi e convertita in alimentazione CC direttamente per il dispositivo.

Questi sono solo un esempio della gamma e della diversità delle tecnologie studiate o sviluppate, ma le batterie agli ioni di litio rimangono onnipresenti e il numero di casi d'uso continua a crescere.

tutte le batterie agli ioni di litio andranno perse nel tempo, quindi molte ricerche si concentrano sulla gestione delle batterie agli ioni di litio.

il degrado delle prestazioni della batteria è un processo chimico complesso e fine, ognuno dei quali non influisce molto sulle prestazioni della batteria, ma combinato ridurrà notevolmente le prestazioni e la durata della batteria.

la durata della batteria è generalmente specificata nel ciclo di ricarica, uno dei quali è caricato a un livello specifico e completamente scaricato alla tensione di terminazione. Se è possibile utilizzare una batteria 250 volte, puoi caricarlo 250 volte prima che l'alimentazione sia inferiore alla durata di servizio.

Per molti dispositivi, questa valutazione del ciclo viene misurata raramente, ma l'accumulo di conoscenze sul funzionamento delle batterie agli ioni di litio può essere utilizzato per gestire meglio la durata del ciclo.

per esempio, è noto che la carica a una tensione specifica influirà sulla durata del ciclo della cella mediante passivazione (ESSERE) o ossidazione dell'elettrolita sulla superficie del materiale anodico carbonaceo, con conseguente accumulo di strati di resistenza sulla superficie del materiale di passivazione catodica.

La ricarica ad alta velocità avrà anche un impatto sull'usura della batteria, ma la ricerca mostra che durante la ricarica, la parte a tensione costante della batteria danneggia maggiormente. però, questi metodi per prevedere lo stato della batteria ignorano molte caratteristiche importanti che possono indicare lo stato della batteria.

Ora molta ricerca si concentra sul monitoraggio dei numerosi processi che si verificano all'interno della batteria, e per raggiungere questo obiettivo, gli scienziati stanno utilizzando una varietà di nuove tecnologie per rilevare il funzionamento della batteria.

Con l'emergere di nuove tecnologie e la richiesta di migliori tecnologie di batteria, è fondamentale prevedere lo stato di salute e la durata residua delle batterie agli ioni di litio.

Secondo gli scienziati coinvolti in questi diversi progetti, questo lavoro aiuterà a sviluppare batterie più sicure e affidabili per vari nuovi dispositivi, dai veicoli elettrici ai vari prodotti di elettronica di consumo.

Forse il “rivoluzione elettrica” potrebbe davvero portarci a una nuova era…

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