Batteria agli ioni di sodio. Novità gratuite sulla Biblioteca Tecnica

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

Batteria agli ioni di sodio

12.03.2015

I chimici hanno realizzato una batteria agli ioni di sodio che funziona altrettanto bene della batteria agli ioni di litio a cui siamo abituati.

Alcuni anni fa, è stato suggerito che fosse tempo per l'umanità di pensare a una carenza imminente, ma non a quella del petrolio e del gas, di cui di solito abbiamo paura, ma alla carenza di un metallo alcalino: il litio. Nella nostra vita ci sono sempre più dispositivi elettronici e gadget di ogni tipo. E tutti, dal cellulare all'auto elettrica, utilizzano l'energia elettrica immagazzinata nelle batterie. La maggior parte di queste sono batterie agli ioni di litio. Oggi è il tipo più comune di batterie ricaricabili. E sebbene sia improbabile assistere a guerre per i depositi di litio nel prossimo futuro, il suo costo potrebbe aumentare. E questo significa che è tempo di pensare a batterie più economiche che utilizzino altre celle. Gli sviluppatori stanno scommettendo sul parente più prossimo del litio nel sistema periodico: il sodio, come metallo molto più comune ed economico.

Perché non puoi semplicemente prendere e sostituire il litio in una batteria con sodio? Riguarda la dimensione atomica. Sebbene il litio e il sodio siano molto simili nelle loro proprietà chimiche, l'atomo di sodio è significativamente più grande dell'atomo di litio. E risulta essere fondamentale per il funzionamento della batteria. Una batteria al litio ha due elettrodi, uno in carbonio o grafite e l'altro in ossido di metallo come il cobalto. Gli ioni di litio fungono da vettore di carica tra gli elettrodi, motivo per cui, in effetti, sono chiamati batterie agli ioni di litio. Durante la ricarica, gli ioni di litio vengono rilasciati dall'elettrodo di ossido di metallo e si spostano sul secondo elettrodo, che è fatto di carbonio.

La dimensione degli atomi di litio è tale da poter essere facilmente integrati nella struttura dell'elettrodo. Questo processo è chiamato intercalazione, durante la quale gli ioni metallici "spremere" tra gli strati atomici di grafite. Durante la scarica, si verifica il processo inverso: gli ioni di litio lasciano l'elettrodo di grafite e tornano al secondo elettrodo.

Il punto chiave di questo processo elettrochimico è proprio l'incorporazione di ioni nell'elettrodo. Più veloce e facile passa, maggiore può essere la potenza istantanea. Se il processo è lento, la batteria non sarà in grado di fornire la corrente necessaria per far funzionare il dispositivo. Questa è proprio la difficoltà nello sviluppo di una batteria agli ioni di sodio. Un elettrodo di carbonio non è adatto perché gli ioni di sodio, a causa delle loro dimensioni, sono estremamente riluttanti a integrarsi nella struttura della grafite.

Ecco perché gli elettrochimici sono alla ricerca di materiali per elettrodi adatti all'elettronica convenzionale. Dopotutto, è possibile realizzare una batteria agli ioni di sodio e funzionerà, il punto è che non sarà piccola, capiente e potente come il litio. Ma sono potenza e dimensioni i parametri più importanti per i dispositivi mobili.

Un team di ricercatori guidato dal professor Yong Lei dell'Università tecnica di Ilmenau in Germania ha ideato un materiale che può essere utilizzato per realizzare un elettrodo in una batteria agli ioni di sodio, in modo che non sia inferiore al litio in termini di potenza e capacità.

In primo luogo, i chimici hanno analizzato quali proprietà dovrebbe avere il materiale dell'elettrodo per garantire l'effettiva introduzione degli ioni sodio. La scelta è caduta sui composti aromatici coniugati della classe trans-stilbene. Hanno la capacità di trasferire la carica, sono stabili durante la carica e la scarica della batteria e formano strati intermolecolari tra i quali il sodio può essere facilmente introdotto.

I chimici hanno testato quanto bene avrebbe funzionato un elettrodo realizzato con un tale materiale e si è scoperto che con una densità di corrente media di 1 A / g, la capacità sarebbe di 160 mAh / g, che non è in alcun modo inferiore alle batterie agli ioni di litio. La batteria si è comportata bene anche nel test di durata, mantenendo una capacità del 70% dopo 400 cicli di carica-scarica. E sebbene l'attuazione commerciale del progetto sia ancora lontana, i risultati raggiunti indicano che le batterie agli ioni di sodio hanno diritto alla vita e possono, in linea di principio, sostituire le già familiari batterie agli ioni di litio.

<< Indietro: Generatore eolico innovativo senza pale 13.03.2015

>> Avanti: Mean Well alimentatori per esterni LPV-150 12.03.2015

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

L’esistenza di una regola entropica per l’entanglement quantistico è stata dimostrata 09.05.2024

La meccanica quantistica continua a stupirci con i suoi fenomeni misteriosi e le scoperte inaspettate. Recentemente Bartosz Regula del Centro RIKEN per l'informatica quantistica e Ludovico Lamy dell'Università di Amsterdam hanno presentato una nuova scoperta che riguarda l'entanglement quantistico e la sua relazione con l'entropia. L’entanglement quantistico gioca un ruolo importante nella moderna scienza e tecnologia dell’informazione quantistica. Tuttavia, la complessità della sua struttura rende difficile comprenderla e gestirla. La scoperta di Regulus e Lamy mostra che l'entanglement quantistico segue una regola dell'entropia simile a quella dei sistemi classici. Questa scoperta apre nuove prospettive nel campo della scienza e della tecnologia dell’informazione quantistica, approfondendo la nostra comprensione dell’entanglement quantistico e della sua connessione con la termodinamica. I risultati dello studio indicano la possibilità di reversibilità delle trasformazioni di entanglement, che potrebbe semplificare notevolmente il loro utilizzo in varie tecnologie quantistiche. Apertura di una nuova regola ... >>

Mini condizionatore Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

L'estate è tempo di relax e di viaggi, ma spesso il caldo può trasformare questo periodo in un tormento insopportabile. Ti presentiamo un nuovo prodotto di Sony: il mini-condizionatore Reon Pocket 5, che promette di rendere l'estate più confortevole per i suoi utenti. Sony ha introdotto un dispositivo unico: il mini-condizionatore Reon Pocket 5, che fornisce raffreddamento al corpo nelle giornate calde. Con esso, gli utenti possono godersi la freschezza sempre e ovunque semplicemente indossandolo al collo. Questo mini-condizionatore è dotato di regolazione automatica delle modalità operative, nonché di sensori di temperatura e umidità. Grazie a tecnologie innovative, Reon Pocket 5 regola il proprio funzionamento a seconda dell'attività dell'utente e delle condizioni ambientali. Gli utenti possono regolare facilmente la temperatura utilizzando un'app mobile dedicata connessa tramite Bluetooth. Inoltre, per comodità, sono disponibili magliette e pantaloncini appositamente progettati, ai quali è possibile collegare un mini condizionatore d'aria. Il dispositivo può oh ... >>

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, ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Prospettive della terapia genica nella lotta alla sordità congenita 10.04.2024

La sordità congenita è una condizione grave che compromette la qualità della vita delle persone che desiderano ripristinare l'udito. I ricercatori dell’Università dell’Oregon hanno scoperto un nuovo approccio per trattare questo disturbo utilizzando la terapia genica. Entriamo nei dettagli di questo studio innovativo.

La sordità congenita rimane un problema medico serio, essendo al centro di molti ricercatori che cercano di trovare trattamenti efficaci. I ricercatori dell’Università dell’Oregon hanno fatto un passo avanti scoprendo un elemento chiave per la terapia genica che potrebbe aiutare a ripristinare l’udito nelle persone affette da questo disturbo.

La sordità è un problema che affliggono centinaia di migliaia di persone in tutto il mondo. Particolarmente acuta è la sordità congenita, che è associata a mutazioni genetiche e spesso porta al fatto che i pazienti non riescono affatto a percepire le onde sonore.

I ricercatori dell'Università dell'Oregon si sono concentrati sul gene responsabile della produzione della proteina otoferlina, che svolge un ruolo importante nel funzionamento dell'orecchio interno. Lo studio delle mutazioni di questo gene e del loro effetto sullo sviluppo della sordità ha portato alla ricerca di nuovi metodi di trattamento.

Il team, guidato da John Colen, professore assistente di biochimica e biofisica dell'Università dell'Oregon, si è concentrato su una versione abbreviata del gene dell'otoferlina. Lo studio, condotto dallo studente laureato Aayushi Manchanda, ha scoperto che questa versione abbreviata deve contenere una regione specifica del gene nota come dominio transmembrana, che svolge un ruolo importante nello sviluppo delle cellule sensoriali nell’orecchio.

La scoperta di una versione troncata del gene dell'otoferlina rappresenta un passo importante nello sviluppo della terapia genica per il trattamento della sordità congenita. Questa svolta potrebbe aprire la strada allo sviluppo di nuovi trattamenti che potrebbero ripristinare l’udito a milioni di persone in tutto il mondo che soffrono di questa grave condizione.

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