Francesca Mancuso Supercondensatori in grado di immagazzinare energia e fornirla più rapidamente rispetto alle classiche batterie. Gli scienziati delle Università di Bristol e Surrey hanno testato nuovi materiali in due diversi modi e ottenendo risultati davvero promettente. Auto elettriche che si ricaricano in una manciata di minuti
Supercondensatori in grado di immagazzinare energia e fornirla più rapidamente rispetto alle classiche batterie. Gli scienziati delle Università di Bristol e Surrey hanno testato nuovi materiali in due diversi modi e ottenendo risultati davvero promettente. Auto elettriche che si ricaricano in una manciata di minuti.
Il team di scienziati è stato in grado di testare i nuovi materiali in due modi: usando celle a strato singolo di piccole dimensioni, caricate a 1,5 volt per 2-5 minuti e quindi eseguendo dispositivi di dimostrazione, inclusa una piccola ventola e usando uno stack (più celle in serie) con tre celle che può essere rapidamente caricato a 5 volt fino ad azionare un LED.
L’Università di Bristol sta dunque cercando di realizzare una complessa struttura a celle parallele in serie in cui sia la capacità totale che la tensione operativa possano essere controllate separatamente.
Rispetto alle classiche batterie, il supercondensatore usa elettrodi ed elettroliti che caricano e forniscono energia rapidamente. In generale, un supercondensatore ha la capacità di caricare e scaricare rapidamente su un numero molto elevato di cicli. Tuttavia, poiché i supercondensatori esistenti hanno una scarsa densità energetica per chilogrammo (attualmente circa un ventesimo della tecnologia delle batterie), non sono stati in grado di competere con i tradizionali accumulatori di energia. Con la tecnologia attuale, devono essere ricaricati frequentemente.
Ma adesso, secondo quanto riportato dalle stesse università, le batterie agli ioni di litio potrebbero diventare obsolete dopo lo sviluppo di materiali polimerici che potrebbero sfidarne il dominio.
Solo un anno fa, le università avevano annunciato di aver raggiunti risultati scientifici importanti per nuovi materiali polimerici con proprietà dielettriche da 1.000 a 10.000 volte maggiori rispetto agli elettroliti esistenti (conduttori elettrici). Queste straordinarie scoperte scientifiche sono state ora convertite in dimostrazioni tecniche su veri dispositivi.
I ricercatori delle università hanno raggiunto valori di capacità pratica fino a 4F/cm2 su elettrodi di lamina metallica lisci a basso costo. I supercondensatori esistenti sul mercato raggiungono in genere 0.3F/cm2 a seconda degli elettrodi di superficie estesi complessi.
Inoltre, gli scienziati sono riusciti a ottenere risultati di 11-20F/cm2 quando i polimeri sono stati utilizzati con elettrodi in acciaio inossidabile trattati in modo speciale, i cui dettagli vengono tenuti privati in attesa dibrevetto.
Se questi valori di capacità possono essere raggiunti in produzione, potrebbero potenzialmente vedere i supercondensatori raggiungere densità di energia fino a 180whr/kg, decisamente più elevati rispetto alle batterie agli ioni di litio.
A beneficiarne sarebbe in primo luogo il settore della mobilità elettrica, con tempi di ricarica molto brevi e lunga durata della carica.
Sulla base di questi risultati, Superdielectrics Ltd, la società che sta dietro questa tecnologia, sta ora cercando di costruire un centro di produzione. In caso di successo nella produzione, il materiale potrebbe non solo essere utilizzato come batteria per i futuri dispositivi mobili, ma potrebbe anche essere utilizzato nelle stazioni di rifornimento per le auto elettriche.
Il dott. Ian Hamerton, che si occupa di polimeri e materiali compositi al Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale dell’Università di Bristol, ha spiegato:
“Dopo la presentazione dei risultati preliminari alla prima conferenza stampa appena 14 mesi fa, il team ha lavorato duramente per aumentare la capacità di storage di questi materiali innovativi che è ancora maggiore, la nostra sfida principale è ora tradurre queste scoperte scientifiche in robusti dispositivi ingegnerizzati e sbloccare il loro potenziale rivoluzionario. “
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La dott.ssa Brendan Howlin, docente di chimica computazionale presso l’Università del Surrey, ha aggiunto: “Questi risultati sono estremamente eccitanti ed è difficile credere che siamo arrivati così lontano in così poco tempo. Potremmo essere all’inizio di un nuova capitolo della tecnologia di stoccaggio del’energia elettrica a basso costo che potrebbe plasmare il futuro dell’industria e della società per molti anni”.
Francesca Mancuso
