Una radiografia ha rivelato il problema della batteria. Novità gratuite sulla Biblioteca Tecnica

NOVITA' DI SCIENZA E TECNOLOGIA, NOVITA' IN ELETTRONICA
Libreria tecnica gratuita / feed di notizie

I raggi X hanno rivelato un problema con la batteria

03.08.2012

Con l'aiuto della microscopia a raggi X, gli scienziati della Stanford University sono riusciti per la prima volta a capire perché le batterie al litio-zolfo si rompono costantemente. Si è scoperto che il problema risiede nel processo organizzato in modo improprio di una reazione chimica.

La maggior parte dei veicoli elettrici moderni utilizza batterie agli ioni di litio, molto costose, che rappresentano la metà del costo dell'intera auto. Uno dei sostituti più promettenti della costosa e poco capiente fonte di alimentazione agli ioni di litio sono le batterie al litio-zolfo. Non solo costano meno, ma possono anche immagazzinare 5 volte più energia. Tuttavia, tutti gli esperimenti con una nuova batteria terminano in modo deludente: dopo diverse dozzine di cicli di carica/scarica, smette di funzionare. Naturalmente, questo è molto poco: una batteria per auto dovrebbe avere una durata di 10-20 anni, ad es. resistere a molte migliaia di cicli di carica/scarica.

Una batteria al litio-zolfo è composta da due elettrodi: un anodo al litio e un catodo zolfo-carbonio. Diversi ricercatori hanno concluso che il breve ciclo di vita della batteria è dovuto a reazioni chimiche che scompongono lo zolfo nel catodo. Tuttavia, il nuovo studio ha smentito i risultati di esperimenti precedenti. Con l'aiuto di una potente sorgente di raggi X, per la prima volta, è stato possibile catturare i più piccoli dettagli della batteria direttamente durante il funzionamento. Di conseguenza, si è scoperto che le particelle di zolfo nel catodo non si degradano.

Il problema risiedeva nel processo di reazione degli ioni di litio con lo zolfo quando la batteria era scarica. Il sottoprodotto di questa reazione chimica sono composti noti come polisolfuri di litio. Filtrano nell'elettrolita e formano forti legami con il litio. Di conseguenza, il mezzo attivo viene distrutto e la batteria smette di funzionare.

Fortunatamente, si è scoperto che lo zolfo nella batteria viene distrutto molto debolmente e questa non è la causa del malfunzionamento. D'altra parte, anche una piccola quantità di polisolfuri di litio è sufficiente perché la batteria inizi a guastarsi. Ma, secondo gli scienziati, un tale problema può essere affrontato prevenendo la fuoriuscita di polisolfuri nell'elettrolita.

<< Indietro: I tropici si spostano nell'Artico 03.08.2012

>> Avanti: Motore fatto di molecole 02.08.2012

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Energia dallo spazio per Starship 08.05.2024

La produzione di energia solare nello spazio sta diventando sempre più fattibile con l’avvento di nuove tecnologie e lo sviluppo di programmi spaziali. Il capo della startup Virtus Solis ha condiviso la sua visione di utilizzare la Starship di SpaceX per creare centrali elettriche orbitali in grado di alimentare la Terra. La startup Virtus Solis ha svelato un ambizioso progetto per creare centrali elettriche orbitali utilizzando la Starship di SpaceX. Questa idea potrebbe cambiare significativamente il campo della produzione di energia solare, rendendola più accessibile ed economica. Il fulcro del piano della startup è ridurre i costi di lancio dei satelliti nello spazio utilizzando Starship. Si prevede che questa svolta tecnologica renderà la produzione di energia solare nello spazio più competitiva rispetto alle fonti energetiche tradizionali. Virtual Solis prevede di costruire grandi pannelli fotovoltaici in orbita, utilizzando Starship per fornire le attrezzature necessarie. Tuttavia, una delle sfide principali ... >>

Nuovo metodo per creare batterie potenti 08.05.2024

Con lo sviluppo della tecnologia e l’uso crescente dell’elettronica, la questione della creazione di fonti energetiche efficienti e sicure sta diventando sempre più urgente. I ricercatori dell’Università del Queensland hanno svelato un nuovo approccio alla creazione di batterie a base di zinco ad alta potenza che potrebbero cambiare il panorama del settore energetico. Uno dei problemi principali delle tradizionali batterie ricaricabili a base d’acqua era il loro basso voltaggio, che ne limitava l’utilizzo nei dispositivi moderni. Ma grazie ad un nuovo metodo sviluppato dagli scienziati, questo inconveniente è stato superato con successo. Nell'ambito della loro ricerca, gli scienziati si sono rivolti a uno speciale composto organico: il catecolo. Si è rivelato un componente importante in grado di migliorare la stabilità della batteria e aumentarne l'efficienza. Questo approccio ha portato ad un aumento significativo della tensione delle batterie agli ioni di zinco, rendendole più competitive. Secondo gli scienziati, tali batterie presentano numerosi vantaggi. Hanno b ... >>

Contenuto alcolico della birra calda 07.05.2024

La birra, essendo una delle bevande alcoliche più comuni, ha un gusto unico, che può cambiare a seconda della temperatura di consumo. Un nuovo studio condotto da un team internazionale di scienziati ha scoperto che la temperatura della birra ha un impatto significativo sulla percezione del gusto alcolico. Lo studio, condotto dallo scienziato dei materiali Lei Jiang, ha scoperto che a diverse temperature, le molecole di etanolo e acqua formano diversi tipi di cluster, che influenzano la percezione del gusto alcolico. A basse temperature si formano più grappoli piramidali, che riducono l'asprezza del gusto dell'"etanolo" e rendono la bevanda meno alcolica. Al contrario, con l'aumentare della temperatura, i grappoli diventano più a catena, determinando un gusto alcolico più pronunciato. Questo spiega perché il gusto di alcune bevande alcoliche, come il baijiu, può cambiare a seconda della temperatura. I dati ottenuti aprono nuove prospettive per i produttori di bevande, ... >>

Principale fattore di rischio per la dipendenza dal gioco d'azzardo 07.05.2024

I giochi per computer stanno diventando una forma di intrattenimento sempre più popolare tra gli adolescenti, ma il rischio associato di dipendenza dal gioco rimane un problema significativo. Gli scienziati americani hanno condotto uno studio per determinare i principali fattori che contribuiscono a questa dipendenza e offrire raccomandazioni per prevenirla. Nel corso di sei anni, 385 adolescenti sono stati seguiti per scoprire quali fattori potessero predisporli alla dipendenza dal gioco d'azzardo. I risultati hanno mostrato che il 90% dei partecipanti allo studio non era a rischio di dipendenza, mentre il 10% è diventato dipendente dal gioco d'azzardo. Si è scoperto che il fattore chiave nell’insorgenza della dipendenza dal gioco d’azzardo è un basso livello di comportamento prosociale. Gli adolescenti con un basso livello di comportamento prosociale non mostrano interesse per l’aiuto e il sostegno degli altri, il che può portare ad una perdita di contatto con il mondo reale e ad una dipendenza sempre più profonda dalla realtà virtuale offerta dai giochi per computer. Sulla base di questi risultati, gli scienziati ... >>

Il rumore del traffico ritarda la crescita dei pulcini 06.05.2024

I suoni che ci circondano nelle città moderne stanno diventando sempre più penetranti. Tuttavia, poche persone pensano a come questo rumore influisce sul mondo animale, in particolare su creature così delicate come i pulcini che non si sono ancora schiusi dalle uova. Recenti ricerche stanno facendo luce su questo problema, indicando gravi conseguenze per il loro sviluppo e la loro sopravvivenza. Gli scienziati hanno scoperto che l'esposizione dei pulcini di zebra Diamondback al rumore del traffico può causare gravi interruzioni al loro sviluppo. Gli esperimenti hanno dimostrato che l’inquinamento acustico può ritardare significativamente la schiusa e che i pulcini che emergono devono affrontare una serie di problemi che promuovono la salute. I ricercatori hanno anche scoperto che gli effetti negativi dell’inquinamento acustico si estendono anche agli uccelli adulti. Le ridotte possibilità di riproduzione e la diminuzione della fertilità indicano gli effetti a lungo termine che il rumore del traffico ha sulla fauna selvatica. I risultati dello studio ne evidenziano la necessità ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Finestra sul cervello 16.07.2016

Nel maggio di quest'anno, gli scienziati dell'Università della California a San Diego hanno riferito di un esperimento riuscito con l'impianto di una finestra di osservazione nella testa di una mosca della Drosophila. Per fare ciò, nell'esoscheletro che ricopre la testa della mosca è stato praticato un foro delle dimensioni di diversi granelli di sale, riempito con colla siliconica trasparente e sopra è stato posizionato un vetrino coprioggetto - una striscia di materiale trasparente sottile utilizzato in microscopia . Questo è stato fatto per osservare il lavoro del cervello utilizzando un complesso sistema di telecamere e specchi.

Tuttavia, la Drosophila fu solo il primo passo. Scienziati di diversi paesi lavorano da tre anni per "tagliare" una finestra nel cervello, e gli studi hanno confermato la fattibilità, se non del paziente, quindi, in ogni caso, del metodo. Per tale procedura, nel 2013, è stato sviluppato un impianto trasparente in zirconio stabilizzato con ittrio, un materiale utilizzato per corone dentali e protesi d'anca, cioè adatto all'uomo.

Il primo studio condotto da scienziati dell'Università della California ha mostrato che una tale finestra nel cranio consentirebbe l'uso di un laser per la chirurgia cerebrale associata a tumori e lesioni cerebrali. Inoltre, il laser può essere utilizzato anche per combattere i batteri nel sito implantare. Durante lo studio, gli scienziati sono stati in grado di uccidere in questo modo i batteri E. coli sulla "finestra" e, a loro avviso, questa procedura funzionerà su un cervello vivente senza causare danni al tessuto sotto la finestra.

Il secondo studio, condotto da scienziati messicani, è stato dedicato all'impianto di una "finestra" nella testa di un criceto. È stato riscontrato che lo zirconio stabilizzato con ittrio non causa più danni ai tessuti rispetto ai materiali implantari esistenti e non provoca infiammazioni insolite o altre risposte del sistema immunitario. Inoltre, il materiale ha mostrato una maggiore biocompatibilità rispetto al titanio e ai polimeri termoplastici attualmente utilizzati. Ulteriori ricerche saranno dedicate all'aumento della resistenza del materiale senza danneggiare i tessuti viventi.

Vedi completo Archivio di notizie scientifiche e tecnologiche, nuova elettronica

Tutte le lingue di questa pagina

Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito