Novità del settore

Lo iodio può proteggere le batterie

2021-06-16
I ricercatori del MIT, Carnegie Mellon esplorano le batterie "auto-riparanti" con un nuovo materiale elettrolitico solido agli alogenuri metallici.

Denis Paiste | Centro di lavorazione dei materiali
8 marzo 2017



Kyocera Professor of Materials Science and Engineering Yet-Ming Chiang (a sinistra), sta lavorando con il senior del MIT Harry Thaman (al centro) e il postdoc Linsen Li per studiare un nuovo tipo di elettrolita per le celle delle batterie al litio "auto-guarigione", che si formerà aggiungendo un elemento alogenuro come lo iodio.

Ricercatori del MIT e della Carnegie Mellon University stanno studiando un nuovo tipo di elettrolita per le celle delle batterie al litio "auto-guarigione", che si formeranno aggiungendo un elemento alogenuro come lo iodio, grazie a una sovvenzione del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti". ™s Office of Efficiency and Renewable Energy. Il lavoro potrebbe portare a una maggiore autonomia di guida e batterie per veicoli elettrici a basso costo.

Il Kyocera Professor of Materials Science and Engineering Yet-Ming Chiang e l'assistente professore di ingegneria meccanica della Carnegie Mellon University Venkat Viswanathan hanno ricevuto un finanziamento del primo anno di $ 456.742 fino al 30 settembre. Il progetto ha il potenziale per ricevere fino a $ 1,25 milioni oltre tre anni.

“Uno dei percorsi più promettenti per batterie per veicoli a maggiore densità energetica è l'uso di elettrodi metallici come il litio. Tuttavia, per farlo è necessario risolvere un problema riconosciuto per la prima volta 40 anni fa. Anche se il litio metallico è stato ampiamente utilizzato nelle batterie usa e getta, non è stato possibile utilizzarlo in batterie che vengono sottoposte a ripetute ricariche", afferma Chiang.

Attraverso una combinazione di lavoro di modellazione computerizzata presso la CMU e test sperimentali presso il MIT, i ricercatori sperano di dimostrare che le celle della batteria arricchite con alogenuri possono formare elettrochimicamente un elettrolita solido a base di alogenuro di litio per proteggere gli elettrodi metallici di litio. Gli elettroliti sono la barriera attraverso la quale gli elementi attivi di una batteria, ad esempio gli ioni di litio, passano avanti e indietro tra un elettrodo positivo e un elettrodo negativo.

I ricercatori sperano che la combinazione di un elettrolita solido di alogenuro di litio con elettrodi negativi in ​​metallo di litio rallenti o impedisca l'accumulo di filamenti metallici simili a ghiaccioli, noti come "dendriti", che si accumulano sull'elettrodo metallico. Questo accumulo indesiderato alla fine porta al guasto della batteria. I ricercatori ritengono che l'elettrolita potenziato con iodio possa offrire un processo di "autoguarigione" che protegge l'elettrodo dalla germinazione di questi dendriti. Nell'ambito di questo progetto, svilupperanno batterie prototipo, le cui prestazioni possono essere paragonate a batterie al litio simili senza additivi per alogenuri.

Il postdoc del MIT Linsen Li e lo studente universitario senior Harry Thaman stanno lavorando alla parte MIT del progetto.

Il progetto è uno dei 35 che il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha selezionato lo scorso anno per sviluppare batterie per veicoli avanzate e sistemi di azionamento elettrico.