secondo i resoconti dei media stranieri, il Giappone ha annunciato che l'invenzione di un nuovo materiale catodico può aumentare la capacità della batteria più del doppio.
L'istituto giapponese per la scienza dei materiali (nims) ha recentemente annunciato che uno dei loro gruppi di ricerca ha sintetizzato con successo materiali che si sovrappongono alternativamente a nanoschede e grafeni di ossido di manganese. come materiale per elettrodi catodici per batterie ricaricabili agli ioni di litio e sodio, il materiale composito può migliorare la capacità di carica-scarica della batteria di oltre due volte e prolungare la durata della batteria, risolvendo così il problema di capacità e durata incompatibili.
figura: sovrapposizione di nanoschede e grafeni di ossido di manganese
l'alta capacità è uno degli obiettivi della batteria secondaria. allo stato attuale, l'elettrodo catodico utilizza materiale di carbonio. in teoria, l'ossido di metallo di transizione ha una capacità elevata e dovrebbe diventare un sostituto del materiale di carbonio. in particolare, l'ossido manganoso avente una struttura a strati viene rimosso per formare un nanosfoglio a molecola singola, che viene utilizzato come elettrodo catodico. tutte le superfici sono attive e la capacità può essere notevolmente aumentata. tuttavia, la difficoltà dell'ossido di manganese è la carica ripetuta e lo scarico facilmente distrugge la struttura, il nano-foglio è anche facile da aggregare in un gruppo.
il team ha disperso i nanoschede di ossido di manganese in soluzione e li ha miscelati con grafene per sintetizzare un composito multistrato interattivo. l'ossido di manganese e il grafene sono carichi negativamente, di solito si escludono a vicenda. già nel 2015, il team ha risolto il problema del rifiuto modificando chimicamente il grafene per caricarlo positivamente e ha raggiunto la massima capacità e la più lunga aspettativa di vita dei materiali a catodo di ossido di metallo.
questa volta dalle due sostanze a livello molecolare dei materiali compositi è stato difficile raggiungere elevate caratteristiche. oltre ad essere utilizzati nelle batterie ricaricabili, i materiali compositi possono migliorare notevolmente le prestazioni dei sistemi di accumulo e conversione dell'energia come supercondensatori e catalizzatori di elettrodi.
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