Credito:CC0 di pubblico dominio
Le batterie sodio-metallo (PMI) sono uno dei più promettenti sistemi di accumulo di energia ad alta energia ea basso costo per la prossima generazione di applicazioni su larga scala. Tuttavia, uno dei principali ostacoli allo sviluppo delle PMI è la crescita incontrollata dei dendriti, che penetrano nel separatore della batteria e provocano un cortocircuito.
Basandosi sul lavoro precedente presso l'Università di Bristol e in collaborazione con l'Imperial College e l'University College di Londra, il team è riuscito a realizzare un separatore da nanomateriali di cellulosa derivati dalle alghe brune.
La ricerca, pubblicata su Materiali avanzati , descrive come le fibre contenenti questi nanomateriali derivati dalle alghe non solo impediscono ai cristalli degli elettrodi di sodio di penetrare nel separatore, ma migliorano anche le prestazioni delle batterie.
"Lo scopo di un separatore è quello di separare le parti funzionanti di una batteria (il più e il meno estremità) e consentire il trasporto libero della carica. Abbiamo dimostrato che i materiali a base di alghe possono rendere il separatore molto resistente ed evitare che si fori da strutture metalliche a base di sodio. Consente inoltre una maggiore capacità di stoccaggio ed efficienza, aumentando la durata delle batterie, qualcosa che è fondamentale per alimentare dispositivi come i telefoni cellulari molto più a lungo", ha affermato Jing Wang, primo autore e Ph.D. . studente al Bristol Composites Institute (BCI). La dott.ssa Amaka Onyianta, anche lei della BCI, che ha creato i nanomateriali di cellulosa, è coautrice della ricerca.
"Sono stato felice di vedere che questi nanomateriali sono in grado di rafforzare i materiali del separatore e migliorare la nostra capacità di passare a batterie a base di sodio. Ciò significa che non dovremmo fare affidamento su materiali scarsi come il litio, che spesso viene estratto in modo non etico e utilizza una grande quantità di risorse naturali, come l'acqua, per estrarla.
"Questo lavoro dimostra davvero che sono possibili forme più ecologiche di accumulo di energia, senza essere distruttive per l'ambiente nella loro produzione", ha affermato il professor Steve Eichhorn che ha guidato la ricerca presso il Bristol Composites Institute.
La prossima sfida è aumentare la produzione di questi materiali e soppiantare l'attuale tecnologia a base di litio. + Esplora ulteriormente
