Gli ingegneri trovano un nuovo tipo di sale al litio che migliora le prestazioni delle celle agli ioni di litio

In futuro, le celle agli ioni di litio domineranno nei veicoli elettrici e in altre applicazioni, ma i materiali della batteria di corrente hanno difetti nella sicurezza e nelle prestazioni, il che impedisce lo sviluppo di batterie ad alte prestazioni di nuova generazione. In particolare, lo sviluppo di elettroliti pone una sfida chiave a batterie ad alta potenza applicabile allo stoccaggio di energia e alle applicazioni dei veicoli.

Un team di esperti led dal Professor guy MacFarlane dal dipartimento di chimica dell'università di Monash e dal Dr. Mega Kar, in collaborazione con Calix Ltd, ha proposta una soluzione alternativa per affrontare questa sfida.

Sviluppo di sali di litio per pacchi di batterie agli ioni di litio su larga scala

Il Professor MacFarlane ha detto, "al momento, il sale al litio utilizzato nelle celle agli ioni di litio è esafluorofosfato di litio, ma questo materiale ha rischi di incendio e sicurezza ed è tossico. Il rischio di utilizzare questo materiale è parzialmente ridotto in dispositivi portatili più piccoli. In grandi pacchi batteria, come veicoli elettrici e sistemi di accumulo di energia su scala esterna, i rischi di potenziale sono molto intensificati. Anche i piani per batterie ad alta tensione e alimentazione sono in corso ma non possono utilizzare esafluorofosfato."

In un recente giornale pubblicato nel diario materiali energetici avanzati, i chimici hanno trattato un nuovo tipo di sale al litio che può superare le difficoltà del design dell'elettrolita e sostituire l'esafluorofosfato.

Dr. Binayak Roy, il principale scrittore e un sostenitore del dipartimento di chimica dell'università di Monash, ha detto, "il nostro obiettivo è sviluppare un sale fluoroborato sicuro che non è colpito anche quando è esposto all'aria. La sfida principale di questo nuovo sale fluoroborato sintetizza la purezza del grado della batteria, ma abbiamo realizzato questo obiettivo attraverso la ricristallizzazione. Una volta posizionato in una batteria al litio con un catodo di ossido di manganese al litio, la batteria può funzionare oltre 1000 volte anche quando è esposta all'atmosfera. Questo è molto raro rispetto all'esafluorofosfato altamente sensibile."

I nuovi sali di litio rendono le celle agli ioni di litio molto sicure

Secondo Dr. Roy, quando combinato con nuovi materiali catodici in batterie al litio ad alta tensione, le prestazioni di questo elettrolita superano di gran lunga quello dei sali tradizionali. Gli esperti hanno anche scoperto che il sale è molto stabile su un collettore di corrente in alluminio a tensioni più elevate, che è proprio ciò di cui ha bisogno la nuova generazione di batterie.

Il futuro centro di formazione energetica del consiglio di ricerca australiano (ARC), StorEnergy (www.storenergy.com.au), è stato anche incluso in questa ricerca. StorEnergy è un centro di formazione per la trasformazione del settore a fondo federale volto alla formazione e al nutrimento della nuova generazione di lavoratori nell'industria energetica australiana e alla promozione del settore-collaborazione accademico. Direttore di StorEnergy, Professor Maria Forsyth of Deakin University, ha detto, "Questa ricerca mostra bene come le cooperazioni di ricerca con fondi governativi possono aiutare l'australia a prendere un ruolo leader nella tecnologia della batteria sicura di nuova generazione."

Questa ricerca aiuta Calix a raggiungere il suo obiettivo di produzione su larga scala di celle agli ioni di litio australiane e lancia sistemi di accumulo di energia su scala di rete in Australia.

Dr. Kar ha detto, "nel futuro, abbiamo la speranza di convertire questi nuovi anioni In sali liquidi termicamente stabili e non infiammabili, consentire alle batterie di funzionare ad alte temperature. Nelle condizioni atmosferiche correnti, la progettazione di tali tecnologie per batterie sicure e stabili è vitale per l'esecuzione di soluzioni energetiche sostenibili su scala di rete In Australia."