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Le batterie EV allo stato solido senza il costoso litio sono possibili grazie alla scoperta della conduttività del magnesio

La conduttività del magnesio raggiunge il livello di applicazione delle batterie allo stato solido (immagine: Tokyo University of Science)
La conduttività del magnesio raggiunge il livello di applicazione delle batterie allo stato solido (immagine: Tokyo University of Science)
La realizzazione di batterie EV allo stato solido senza il raro e costoso litio potrebbe diventare realtà grazie alla scoperta da parte di scienziati giapponesi di una valida alternativa che utilizza ioni di magnesio. Il magnesio è economico e abbondante e la lunga lotta per migliorare la sua conduttività nei solidi ha finalmente superato i difetti del materiale.

I ricercatori dell'Università di Scienze di Tokyo hanno decifrato il codice per l'utilizzo del magnesio abbondante al posto del costoso litio nella prossima generazione di batterie allo stato solido per veicoli elettrici. L'ostacolo decennale della conduttività del magnesio prima di sostituire il litio come materiale per le batterie allo stato solido è stato superato grazie all'aggiunta di materiali organici e di un acceleratore. Il professore associato junior Masaaki Sadakiyo spiega la scoperta come segue:

In questo lavoro abbiamo sfruttato una classe di materiali chiamati strutture metallo-organiche (MOF). I MOF hanno strutture cristalline altamente porose, che forniscono lo spazio per una migrazione efficiente degli ioni inclusi. In questo caso, abbiamo introdotto una "molecola ospite", l'acetonitrile, nei pori del MOF, che è riuscita ad accelerare fortemente la conduttività del Mg2+.

Di conseguenza, il livello tipicamente basso della conduttività degli ioni di magnesio nei materiali solidi a temperatura ambiente è stato notevolmente aumentato, fino a raggiungere la soglia di 10-3 S cm-1 necessaria per un'applicazione concreta nelle batterie a stato solido

Questa superconduttività degli ioni di magnesio può aver raggiunto un record, ma è il minimo richiesto per la produzione pratica di batterie allo stato solido, quindi il team di scienziati giapponesi è ora concentrato a migliorare ulteriormente il livello di conduttività del nuovo materiale a base di magnesio.

A differenza del litio, il magnesio non è considerato un materiale di terra rara ed è abbondantemente presente nella crosta terrestre. Inoltre, Elon Musk ha recentemente esortato le società di estrazione del litio di , come quelle australiane, a dedicarsi anche alla raffinazione a dedicarsi anche alla raffinazione, come "licenza di stampare denaro"poiché le raffinerie di litio per batterie sono poche e lontane tra loro e la maggior parte di esse si trova in Cina.

Sostituire il litio con il magnesio nelle batterie allo stato solido permetterà ai produttori di auto elettriche di sfuggire al quasi monopolio dei raffinatori di litio cinesi, oltre a ridurre significativamente il costo unitario delle celle di questa promettente tecnologia

Le batterie allo stato solido hanno molti vantaggi rispetto alle attuali chimiche, soprattutto in termini di sicurezza e durata, quindi ogni ricerca innovativa che le renda più facili ed economiche da produrre è una notizia gradita sia per i principali produttori di veicoli elettrici che per i loro futuri clienti.

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Daniel Zlatev, 2022-08- 5 (Update: 2022-08- 5)