I ricercatori della Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University (SPbPU) hanno sviluppato un nuovo approccio per determinare la migliore composizione dei materiali degli elettrodi per le batterie agli ioni di litio allo stato solido. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Nanomateriali .

Lo sviluppo di dispositivi in ​​miniatura come sensori e dispositivi Internet of Things (IoT) richiede la creazione di alimentatori piccoli e complessi con un'elevata densità di energia. Secondo gli esperti, le tecnologie tradizionali per la produzione di batterie agli ioni di litio raggiungono i loro limiti. È difficile ridurre ulteriormente le dimensioni e controllare la forma della fonte di alimentazione nelle dimensioni nano e micron richieste. Nel frattempo, tecnologie micro e nanoelettroniche, come la deposizione di strati atomici, può aiutare nella produzione di batterie agli ioni di litio a stato solido in miniatura con un'elevata energia specifica.

Lo studio dei nuovi materiali su scala nanometrica per gli elettrodi delle batterie agli ioni di litio, il gruppo di ricerca del Politecnico di San Pietroburgo ha sviluppato un metodo per determinare la capacità elettrochimica di ciascun componente del sistema di ossido di nichel-cobalto. Gli ossidi dei metalli di transizione hanno un'elevata capacità e costi relativamente bassi, necessario per sviluppare batterie agli ioni di litio. Nello studio di film sottili ottenuti per deposizione di strati atomici (ALD) sono stati utilizzati come materiali anodici e hanno dimostrato un'elevata capacità di carica ad alte densità di corrente.

"Abbiamo ottenuto materiali di ossido di nichel-cobalto nella vasta gamma di composizioni dall'ossido di nichel all'ossido di cobalto e abbiamo proposto un metodo per determinare il contributo della capacità di ciascuno dei componenti elettrochimicamente attivi del processo di carica/scarica. Questa tecnica multiuso può essere utilizzato per determinare le migliori composizioni dei materiali per le batterie agli ioni di litio, " osserva il Dr. Maximov della High School of Materials Physics and Technologies, Istituto di Ingegneria Meccanica, Materiali e trasporti SPbPU.

Nel futuro, gli scienziati prevedono di utilizzare i loro sviluppi per creare catodi ed elettroliti solidi migliorati per produrre un prototipo di batterie agli ioni di litio a stato solido a film sottile.