Cosa sono le batterie agli ioni di litio, di cosa sono fatte e quali sono i vantaggi rispetto ad altre tecnologie di accumulo delle batterie?
Proposte per la prima volta negli anni '70 e prodotte commercialmente da Sony nel 1991, le batterie al litio sono ora utilizzate nei telefoni cellulari, negli aeroplani e nelle automobili.Nonostante i numerosi vantaggi che le hanno portate a un crescente successo nel settore energetico, le batterie agli ioni di litio presentano alcuni inconvenienti e sono un argomento che suscita molte discussioni.
Ma cosa sono esattamente le batterie al litio e come funzionano?
Di cosa sono fatte le batterie al litio?
Una batteria al litio è formata da quattro componenti chiave.Ha il catodo, che determina la capacità e la tensione della batteria ed è la fonte degli ioni di litio.L'anodo consente alla corrente elettrica di fluire attraverso un circuito esterno e quando la batteria è carica, gli ioni di litio vengono immagazzinati nell'anodo.
L'elettrolita è formato da sali, solventi e additivi e funge da condotto di ioni di litio tra il catodo e l'anodo.Infine c'è il separatore, la barriera fisica che tiene separati il catodo e l'anodo.
Pro e contro delle batterie al litio
Le batterie al litio hanno una densità di energia molto più elevata rispetto ad altre batterie.Possono avere fino a 150 wattora (WH) di energia per chilogrammo (kg), rispetto alle batterie al nichel-metallo idruro a 60-70 WH/kg e quelle al piombo acido a 25 WH/kg.
Hanno anche un tasso di scarica inferiore rispetto ad altri, perdendo circa il 5% della loro carica in un mese rispetto alle batterie al nichel-cadmio (NiMH) che perdono il 20% in un mese.
Tuttavia, le batterie al litio contengono anche un elettrolita infiammabile che può causare incendi di batterie su piccola scala.È stato questo a causare la famigerata combustione dello smartphone Samsung Note 7, che ha costretto Samsung a farloproduzione di rottamie perdere $ 26 miliardi di valore di mercato.Va notato che questo non è successo alle batterie al litio su larga scala.
Le batterie agli ioni di litio sono anche più costose da produrre, poiché possonocosta quasi40% in più da produrre rispetto alle batterie al nichel-cadmio.
Concorrenti
Gli ioni di litio devono affrontare la concorrenza diuna serie di tecnologie di batteria alternative,la maggior parte dei quali sono in fase di sviluppo.Una di queste alternative sono le batterie alimentate ad acqua salata.
In fase di sviluppo da Aquion Energy, sono formati da acqua salata, ossido di manganese e cotone per creare qualcosa che viene realizzato utilizzando "materiali abbondanti e non tossici e moderne tecniche di produzione a basso costo".Per questo motivo, sono le uniche batterie al mondo certificate cradle-to-cradle.
Simile alla tecnologia di Aquion,La "batteria blu" di AquaBattery utilizza una miscela di acqua dolce e salatascorre attraverso le membrane per immagazzinare energia.Altri potenziali tipi di batterie includono le batterie alimentate a urina del Bristol Robotics Laboratory eUniversità della California Riversidebatteria agli ioni di litio che utilizza sabbia anziché grafite per l'anodo, portando a una batteria tre volte più potente dello standard del settore.
Tempo di pubblicazione: 31 ottobre 2022