Innovazione nel grafene: batterie più sicure e performanti grazie a nuovi fogli ultraconduttivi

RomeRicercatori dell'Università di Swansea, dell'Università di Tecnologia di Wuhan e dell'Università di Shenzhen hanno ideato un nuovo metodo per produrre grandi quantità di fogli di grafene utilizzati nelle batterie agli ioni di litio (LIB). Questa innovativa tecnica promette di rendere le LIB più sicure e performanti. Lo studio, pubblicato su Nature Chemical Engineering, illustra il primo metodo efficace per realizzare fogli di grafene senza difetti su larga scala. Questi fogli presentano una conducibilità termica fino a 1.400,8 W m-1 K-1, cioè quasi dieci volte superiore a quella dei fogli di rame e alluminio attualmente impiegati nelle LIB.

Una buona conduzione termica nelle componenti delle batterie è essenziale per dissipare il calore in maniera efficiente, evitando così problemi come guasti, incendi o esplosioni. I nuovi collettori di corrente in grafene sono utili a questo scopo, riducendo l'accumulo di calore e prevenendo reazioni pericolose.

Vantaggi principali dei fogli di grafene:

• Eccezionale conduttività termica
• Efficace dissipazione del calore
• Elevata conduttività elettrica
• Flessibilità e resistenza
• Spessore personalizzabile

Questa innovativa tecnologia è adatta per la produzione di massa. I ricercatori hanno realizzato un foglio di grafene lungo 200 metri e spesso 17 micrometri. Questo foglio ha mantenuto la sua alta conduttività elettrica persino dopo essere stato piegato oltre 100.000 volte, dimostrando il suo potenziale per l'uso in elettronica flessibile.

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La produzione su larga scala di questi fogli potrebbe trovare applicazione nelle batterie commerciali. Questo potrebbe renderle più sicure e capaci di immagazzinare meglio l'energia, un fattore cruciale per le auto elettriche e i sistemi di energia rinnovabile. Il team di ricerca sta attualmente lavorando al miglioramento del processo di produzione dei fogli di grafene, concentrandosi sulla realizzazione di fogli più sottili e resistenti.

La tecnologia del grafene può essere applicata anche ad altri tipi di batterie, come le batterie a flusso di redox e le batterie al sodio, oltre alle batterie al litio. Questo rende il grafene un materiale promettente per le soluzioni future di accumulo di energia, andando oltre le tecnologie attuali.

Con l'aumento della necessità di soluzioni energetiche più sicure e avanzate, i progressi nella tecnologia del grafene potrebbero rivelarsi fondamentali. Il team di ricerca sta lavorando a un processo di produzione scalabile, rendendo possibile l'adozione rapida e diffusa di questa tecnologia in molte industrie.