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Il telaio in carbonio 3D migliorerà gli anodi della batteria agli ioni di litio

29.07.2021

Con l'obiettivo di eliminare le carenze degli attuali anodi delle batterie agli ioni di litio, un gruppo di ingegneri della Korea Maritime and Ocean University e della Busan National University, in un articolo per il Chemical Engineering Journal, hanno riferito di un materiale anodico che hanno sviluppato con caratteristiche strutturali uniche che superano molte delle barriere esistenti per aumentare l'efficienza dell'anodo.

Nel loro lavoro, gli scienziati coreani si sono concentrati sul seleniuro di manganese (MnSe), un composto di metallo di transizione ampiamente disponibile noto per la sua elevata conduttività elettrica e utilizzato nello sviluppo di semiconduttori e supercondensatori. Tuttavia, MnSe subisce un brusco cambiamento di volume (quasi il 160%) durante lo scaricamento della carica, che non solo riduce le prestazioni degli elettrodi ma crea anche problemi di sicurezza.

I ricercatori hanno sviluppato un modo semplice ed economico per compensare questa variazione di volume: hanno incorporato in modo uniforme le nanoparticelle di MnSe in una matrice tridimensionale di nanofoglio di carbonio poroso (3DCNM). Questa struttura di carbonio non solo ha protetto le nanoparticelle di MnSe fisse dall'improvvisa espansione del volume, ma le ha anche dotato di numerosi vantaggi aggiuntivi, come un gran numero di centri attivi e una maggiore area di contatto con l'elettrolita.

La migliore versione di questo materiale sintetizzata dagli autori, che ha mostrato la stabilità ciclica e il tasso di carica/scarica più elevati nei test, ha continuato a dimostrare eccellenti proprietà elettrochimiche (inclusa la cinetica degli ioni di litio e il trasporto di elettroni) quando utilizzata come parte di un prototipo di batteria con un catodo di ossido di litio/manganese.

Il team è incoraggiato dalle potenziali prospettive per il loro raggiungimento: "Utilizzando una spina dorsale di riempimento conduttivo, abbiamo sviluppato un anodo che migliora le prestazioni della batteria fornendo allo stesso tempo un accumulo di energia reversibile. Questa strategia potrebbe essere applicata ad altri seleniuri di metalli di transizione con un'elevata area superficiale e stabile nanostruttura, con applicazioni nei sistemi di accumulo di energia, elettrocatalisi e semiconduttori".

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Cervello in una provetta 26.06.2019

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Per creare organoidi, i biologi hanno ottenuto "palle" di cellule staminali pluripotenti in grado di trasformarsi in vari tessuti del corpo umano. Le cellule sono state poste in una ciotola riempita con un mezzo nutritivo simile a quello necessario per lo sviluppo del sistema nervoso centrale. Gli scienziati hanno quindi valutato l'attività dei neuroni cercando i cambiamenti negli ioni calcio nelle cellule, necessari per generare un potenziale d'azione.

Il team è stato in grado di visualizzare con successo l'attività sincronizzata e non sincronizzata nelle reti neurali e nei singoli neuroni. L'attività neurale sincronizzata è essenziale per varie funzioni cerebrali, inclusa la memoria.

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