Cella di batteria sostenibile con maggiore densità energetica
Varta Microbattery sostiene il progetto
Annunci
Un gruppo di ricerca dell'Istituto Fraunhofer per l'ingegneria della produzione e l'automazione IPA sta lavorando a un nuovo tipo di batteria per i sistemi di accumulo domestico. È stata progettata per funzionare completamente senza materiali tossici o cancerogeni e per avere una densità energetica maggiore rispetto alle tradizionali celle per batterie al litio-ferro-fosfato.
L'impianto fotovoltaico sul tetto e l'unità di accumulo domestico in cantina: questa è già una realtà in molte famiglie oggi e probabilmente diventerà sempre più comune in futuro. Nella maggior parte dei casi, i produttori di entrambi i componenti hanno sede in Estremo Oriente. Ma per quanto riguarda i sistemi di stoccaggio domestico, la situazione potrebbe cambiare nel giro di pochi anni. Per allora, un gruppo di ricerca del Centro per la produzione digitalizzata di celle per batterie (ZDB) del Fraunhofer IPA, con il supporto dell'azienda Varta Microbattery, intende sviluppare una cella rotonda ad alta energia sostenibile ed economica per l'accumulo domestico.
Alta densità energetica con materiali sostenibili per le celle
Gli scienziati vogliono fare a meno di materiali tossici o cancerogeni. Finora, negli elettrodi sono state utilizzate sostanze come il nichel e il cobalto. "Questi materiali richiedono molte tecnologie di sicurezza e complesse misure di protezione nella produzione delle celle", afferma Johannes Wanner, responsabile del segmento di attività Battery Systems del Fraunhofer IPA. "Se vengono eliminati, la produzione diventerà inevitabilmente più economica".
Il team di ricerca di Wanner si sta quindi concentrando su un catodo privo di fluoro, cobalto e nichel, ad esempio un catodo di litio manganese ferro fosfato (LMFP), combinandolo con un anodo ad alta capacità. Per soddisfare il concetto di batteria sostenibile, anche l'elettrolita e il legante dovrebbero essere privi di fluoro, il che renderebbe la batteria completamente priva di fluoro. Questa eliminazione migliorerà anche la sicurezza della cella, in quanto non si potrà più produrre idrogeno fluorurato.
"Nella produzione di celle per batterie, quando si cambiano i materiali per le nuove bobine di elettrodi si produce fino al 30% di scarti", spiega Wanner. Si tratta sia di un fattore di costo che di un problema ambientale. Il team di ricerca vuole ridurre gli scarti con l'aiuto della delaminazione: i rivestimenti difettosi sugli elettrodi dovrebbero poter essere successivamente rimossi e sostituiti. Eliminando il legante standard contenente fluoro, il polivinilidenfluoruro (PVDF), un materiale classificato come PFAS, i materiali possono essere reinstallati più facilmente in nuove celle, migliorando così il tasso di riciclaggio.
Commercializzabile entro la fine del 2028
Negli ultimi anni, gli scienziati del Fraunhofer IPA hanno creato una linea di produzione in rete end-to-end per celle di batterie cilindriche presso lo ZDB. Ora vogliono usarla per sviluppare la loro cella rotonda sostenibile ad alta energia e scalarne la produzione. Il progetto è sostenuto dal partner associato Varta Microbattery. La cella della batteria dovrebbe essere commercializzata entro la fine del 2028.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Tedesco può essere trovato qui.
Altre notizie dal dipartimento scienza
