I ricercatori della Drexel Univerity scoprono quasi per caso l'argilla conduttiva

I ricercatori della Drexel Univerity scoprono quasi per caso l'argilla conduttiva

Potrebbe essere la base per costruire nuovi elettrodi per supercondensatori e batterie dalle maggiori prestazioni

di Andrea Bai pubblicata il , alle 17:31 nel canale Scienza e tecnologia
 

Un gruppo di ricercatori della Drexel University ha realizzato quasi per caso un nuovo materiale che si comporta come l'argilla e potrebbe essere il futuro di supercondensatori e batterie più economiche e facili da produrre, dalla maggiore autonomia operativa e che si ricaricano più velocemente rispetto alle attuali soluzioni commercialmente disponibili.

MXene, questo il nome del nuovo materiale, è composto da tre strati di titanio e due strati di carbonio ed ha uno spessore di cinque atomi. Il gruppo di ricercatori, coordinato dal professor Michael Barsoum, hanno scoperto l'MXene mentre erano al lavoro su un progetto di ricerca finanziato dal dipartimento dell'energia per impiegare un materiale ceramico stratificato e a base di titanio chiamato MAX Phase come elettrodo per supercondensatori.

Il ricercatore Michael Ghidiu ha infatti deciso di eliminare l'acido fluoridrico nel processo di incisione chimica per la rimozione dell'alluminio dal MAX Phase. L'acido fluoridrico è infatti un materiale tossico e pericoloso da maneggiare: i ricercatori stavano valutando alternative più sicure e meno dannose.

Ghidiu ha quindi usato un sale fluoruro e un acido cloridrico, sostanze non tossiche e più agevoli da maneggiare, per ridurre il MAX Phase ad una pila di particelle nere che ha quindi lavato in acqua. E' a questo punto che il materiale ha assunto l'aspetto dell'argilla, diventando qualcosa di non esistente in precedenza.

"La nostra intenzione iniziale era di sbarazzarci dell'acido fluoridico e abbiamo ottenuto qualcosa che si comporta come l'argilla. All'improvviso abbiamo questo nuovo materiale, che è economico e con cui si può fare qualunque cosa" ha commentato Barsoum.

Utilizzando il nuovo materiale per uno degli elettrodi di un supercondensatore, il team ha potuto registrare una capacità di 900 farad per centimetro cubo, pari a due o tre volte la capacità di stoccaggio dei migliori supercondensatori a carbonio disponibili oggi in commercio.

Il gruppo di ricercatori ha pubblicato i risultati della ricerca su Nature. L'articolo si concentra sull'uso del MXene nei supercondensatori, ma può essere usato anche come elettrodo nelle batterie agli ioni di litio con un potenziale vantaggio nello stoccaggio di carica sui materiali in esse utilizzati.

"Non vogliamo limitarlo ai supercondensatori" ha dichiarato Barsoum, sebbene fino ad ora i risultati legati al comportamento del materiale come elettrodo nelle batterie agli ioni di litio non sono ancora entusiasmanti. I ricercatori stanno comunque lavorando per migliorare questo aspetto e avere conferme sperimentali.

11 Commenti
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hrossi03 Dicembre 2014, 20:04 #1
All'improvviso abbiamo questo nuovo materiale, che è economico e con cui si può fare qualunque cosa" ha commentato Barsoum.


Il grafene potrebbe avere i giorni contati?
Vediamo se questo è l'ennesimo annuncio fine a se stesso.

Hermes
Giachi6603 Dicembre 2014, 20:18 #2
Originariamente inviato da: hrossi
Il grafene potrebbe avere i giorni contati?
Vediamo se questo è l'ennesimo annuncio fine a se stesso.

Hermes


La scienza richiede tempo e tentativi, se tu hai un'alternativa migliore fatti pure avanti....
hrossi03 Dicembre 2014, 20:30 #3
Figuriamoci, però concorderai con me che spesso l'università di turno se ne esce con mirabolanti promesse che poi, negli anni, non portano a nulla. Un esempio è proprio quello delle pile.
La scienza e gli scienzati dovrebbero quindi essere anche cauti oltre che entusiastici, ma in questo caso si son fatti scappare un bel "si può fare qualunque cosa".

Link ad immagine (click per visualizzarla)

Hermes
lucusta03 Dicembre 2014, 20:46 #4
l anovita' sta' nel fatto che e' un'amalgama stendibile.
la maggior difficolta' del grafene e' quella di produrlo.
e' vero che un solo layer di carbonio puo' avere proprieta' eccezionali, ma e' fragile, delicato da produrre (dev'essere purissimo) e comunque interaggisce con il solo carbonio... diventa complicato usarlo industrialmente.
e' come voler mettere a confronto la costruzione di una casa fatta in ardesia con la semplicita' di farla in cemento armato...

e' molto interessante.
unico neo e' che e' un materiale idrofilo... col litio metallico non ci va' propriamente a braccetto...

diverso invece e' sfruttare le sue caratteristiche fisiche: condensatori.
Giachi6603 Dicembre 2014, 21:12 #5
Originariamente inviato da: hrossi
Figuriamoci, però concorderai con me che spesso l'università di turno se ne esce con mirabolanti promesse che poi, negli anni, non portano a nulla. Un esempio è proprio quello delle pile.
La scienza e gli scienzati dovrebbero quindi essere anche cauti oltre che entusiastici, ma in questo caso si son fatti scappare un bel "si può fare qualunque cosa".

Link ad immagine (click per visualizzarla)

Hermes


Beh quello si, un po' d'esagerazione e di pavoneggiamento c'è sempre, anche da parte di di scrive gli articoli, però rimane un materiale interessante, che potrebbe portare a qualcosa o anche a niente, però è interessante di per se
wal7er04 Dicembre 2014, 09:54 #6
come si dice... botta de' c...

PS: "interaggisce" con una sola g
Ale8804 Dicembre 2014, 10:21 #7
Leggendo le prime righe del paper si dice che quel materiale era gia' stato scoperto nel 2012 e lo consideravano promettente. Il problema era che per la produzione era necessario acido fluoridrico, impiegabile solo su piccola scala. Dopo 2 anni i ricercatori hanno trovato una strada alternativa impiegando acido cloridrico e sali di fluoro.
Io spezzerei comunque una lancia a favore delle batterie attuali. Quanti di voi si sono accorti che una dozzina di anni fa non esistevano le batterie al litio? Ai tempi si parlava di NiCd o NiMH con capacita' ridicole (il nokia 3310 aveva una batteria che credo fosse da 150mah). Questo per farvi capire che l'evoluzione c'e' stata e continuera' ad esserci: e' solo lenta.
Giachi6604 Dicembre 2014, 10:31 #8
Originariamente inviato da: Ale88
Leggendo le prime righe del paper si dice che quel materiale era gia' stato scoperto nel 2012 e lo consideravano promettente. Il problema era che per la produzione era necessario acido fluoridrico, impiegabile solo su piccola scala. Dopo 2 anni i ricercatori hanno trovato una strada alternativa impiegando acido cloridrico e sali di fluoro.
Io spezzerei comunque una lancia a favore delle batterie attuali. Quanti di voi si sono accorti che una dozzina di anni fa non esistevano le batterie al litio? Ai tempi si parlava di NiCd o NiMH con capacita' ridicole (il nokia 3310 aveva una batteria che credo fosse da 150mah). Questo per farvi capire che l'evoluzione c'e' stata e continuera' ad esserci: e' solo lenta.


Concordo.
è che è difficile da apprezzare perché insieme allle batterie aumenta a che la richiesta dei dispositivi che le montano e così sembrano sempre le solite vecchie batterie
Utonto_n°104 Dicembre 2014, 10:57 #9

I ricercatori della Drexel Univerity

Univerity: già dal titolo credevo fosse tutta una bufala
fadry04 Dicembre 2014, 14:59 #10
Originariamente inviato da: Ale88
Leggendo le prime righe del paper si dice che quel materiale era gia' stato scoperto nel 2012 e lo consideravano promettente. Il problema era che per la produzione era necessario acido fluoridrico, impiegabile solo su piccola scala. Dopo 2 anni i ricercatori hanno trovato una strada alternativa impiegando acido cloridrico e sali di fluoro.
Io spezzerei comunque una lancia a favore delle batterie attuali. Quanti di voi si sono accorti che una dozzina di anni fa non esistevano le batterie al litio? Ai tempi si parlava di NiCd o NiMH con capacita' ridicole (il nokia 3310 aveva una batteria che credo fosse da 150mah). Questo per farvi capire che l'evoluzione c'e' stata e continuera' ad esserci: e' solo lenta.


nokia 3310 ~150mah ~3/4 giorni di vita
nokia 3310 ~2500mah ~2 mesi

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