Batterie più performanti con una frittura di grafene

Batterie più performanti con una frittura di grafene

A Seoul si studia un metodo per una facile produzione di strutture tridimensionali in grafene con una tecnica che ricorda molto da vicino la frittura per immersione. Risultati promettenti grazie alla semplicità e alla scalabilità

di Andrea Bai pubblicata il , alle 08:01 nel canale Scienza e tecnologia
 

Il grafene è da ormai diversi anni al centro di attività di ricerca nel mondo tecnologico: le sue proprietà peculiari (staibilità, robustezza, conducibilità) lo rendono infatti un materiale molto promettente per vari tipi di applicazioni. Ricerche anche stravaganti, come ad esempio quella condotta dagli scienziati della Yonsei University di Seoul che hanno pensato di sottoporre il grafene ad un trattamento che ricorda da vicino la frittura per immersione, allo scopo di costruire un nuovo materiale da usare come elettrodo per batterie ricaricabili.

I ricercatori sostengono infatti che con un'adeguata struttura, specie se tridimensionale, il grafene possa essere usato per realizzare nuovi elettrodi per batterie e supercondensatori ad elevata efficienza e capacità. Quello che fino ad ora ha ostacolato gli scienziati nel portare concretezza alle varie ipotesi di impiego del grafene sono state le tecniche di produzione standard che portano a produrre una sottile pellicola che tende ad agglomerarsi, riducendo la superficie complessiva e causando quindi qualche difficoltà di produzione. Altri scienziati hanno già sperimentato la possibilità di creare strutture tridimensionali in grafene, inclusa la creazione di aerogel e schiume. Questi materiali tendono però ad essere irregolari, divenendo inadeguati per poter essere usati come elettrodi.

L'obiettivo di questa ricerca è quindi stato quello di realizzare piccoli elementi tridimensionali del materiale al fine di massimizzare l'area di superficie: la struttura adeguata è stata ottenuta spruzzando, tramite ultrasuoni, una sospensione acquosa di ossido di grafene in un solvente organico e acido ascorbico (un agente riducente) a 160°C. L'elevata temperatura ha portato all'evaporazione dell'acqua nelle goccioline e l'acido ascorbico riduce l'ossido in fogli di grafene che si raggrumano assieme. L'evaporazione dell'acqua, che avviene rapidamente, porta ad una disposizione radiale dei fogli di grafene. Si formano quindi delle piccole nanosfere che ricordano vagamente la forma di un pon-pon. La particolare disposizione dei fogli di grafene espone più superficie e crea canali nanoscopici che possono migliorare il trasferimento di carica all'interno di una batteria.

I test condotti sui "pon-pon" di grafene - che sono stati impiegati per realizzare elettrodi di 1cm x 1cm e utilizzati assieme ad un elettrolita di acido solforico - hanno mostrato una capacità elettrica di 151 farad per grammo rispetto ai 118 farad per grammo di un elettrodo di grafene "convenionale", a dimostrazione del fatto che la struttura tridimensionale permette di migliorare le prestazioni.

Come di consueto quando si tratta di questo genere di attività di ricerca, sarà necessario attendere qualche tempo prima di poter vedere questo genere di tecnologia applicata ad impieghi commerciali, ma uno dei suoi vantaggi principali sembra essere la scalabilità per le applicazioni industriali e la sua semplicità di impiego. La "frittura", insomma, potrebbe diventare una tecnica abituale sia in laboratorio, sia in fase di produzione e portare alla realizzazione di batterie con maggiore autonomia operativa.

13 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info
marcellinobono21 Gennaio 2015, 08:11 #1
Si ok ma quando? sono stanco di essere schiavo di questa batteria, vorrei tanto un cellulare che con uso estremo(gioco 3D, 4G, facebook, email ecc...) arrivasse almeno a 24 ore, forse i figli dei miei nipoti si libereranno da questa schivitù
Bivvoz21 Gennaio 2015, 08:55 #2
O forse di tuoi figli e nipoti si libereranno dell'uso "estremo" di uno smartphone.
Farebbe pure meglio alla salute.
deggial21 Gennaio 2015, 09:03 #3
Non mi convince.
Io lo farei soffriggere e poi ultimare la cottura in forno, rimane più leggero.
GTKM21 Gennaio 2015, 09:13 #4
La frittura non mi convince; cottura in forno, o, meglio ancora, un bel barbecue, almeno il grasso in eccesso cola via.

Forse basterebbe usare gli smartphone in maniera oculata, per vedere incrementata l'autonomia degli stessi. Ma qua si chiede troppo. Comunque, di questo grafene si parla tanto, vedremo se, e quando, si avranno prodotti concreti.
Eraser|8521 Gennaio 2015, 09:13 #5
Originariamente inviato da: marcellinobono
Si ok ma quando? sono stanco di essere schiavo di questa batteria, vorrei tanto un cellulare che con uso estremo(gioco 3D, 4G, facebook, email ecc...) arrivasse almeno a 24 ore, forse i figli dei miei nipoti si libereranno da questa schivitù


Beh però con il 1520 anche giocando per 2-3 ore con l'emulatore GBA (pesante, visto che emula!) e uso intenso delle altre funzionalità non credo proprio di avere problemi a fare 24h dato che normalmente ne faccio almeno 36!
Littlesnitch21 Gennaio 2015, 09:27 #6
Oh, chi si rivede IL GRAFENE
Ma perché non al cartoccio che la frittura è un po pesante da digerire.
aled197421 Gennaio 2015, 10:14 #7
di fritto, quando si parla di grafene, c'è in particolarmodo l'aria

millemila invenzioni, test, possibili applicazioni e poi non c'è davvero nessuno al mondo che si occupi seriamente di prototipi e che cominci a produrre qualcosa di concreto? Dai, il grafene va bene per qualsiasi cosa

mi sa che i figli dei nostri nipoti saranno ancora li a porsi la stessa domanda, se qualche pronipote vedrà mai qualche batteria innovativa, specie se basata sulle mirabolanti capacità del grafene

ciao ciao
andbad21 Gennaio 2015, 10:18 #8
Titoli di testa scorrevoli.

In una redazione lontana lontana....

- Scaricare la posta: fatto
- Bannare il troll: fatto
- Dare un occhiata ai nuovi video su PornHub: fatto
- Articolo settimanale sul grafene: fatto



By(t)e
bobafetthotmail21 Gennaio 2015, 12:18 #9
Nel frattempo, c'è gente che stampa grafene con un laser su plastica pieghevole, che è facile e riproducibile... http://spectrum.ieee.org/nanoclast/...ble-electronics

Sbagliato articolo ragazzi....
piererentolo21 Gennaio 2015, 12:30 #10
Originariamente inviato da: andbad
- Dare un occhiata ai nuovi video su PornHub: fatto


By(t)e


C'era qualcosa di bello stamattina? Non ho ancora fatto in tempo a controllare

Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".

La discussione è consultabile anche qui, sul forum.
 
^