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La batteria al grafene della NASA potrebbe superare il litio nella rivoluzione dei veicoli elettrici

La NASA ha testato una nuova batteria al grafene che un giorno potrebbe alimentare in modo sostenibile i nostri aerei elettrici e veicoli stradali.

Abbiamo già trovato la progressione naturale oltre le batterie EV al litio, anche se devono ancora sostituire il gas? Forse è la risposta.

Al di là dei suoi sforzi basati sullo spazio, la NASA si occupa di promuovere l'umanità mentre ci sforziamo di risolvere i nostri problemi più grandi.

Nell'obiettivo finale di evitare cambiamenti irreversibili del nostro clima, ci sono molte cose che devono accadere e la creazione di forme di trasporto sostenibili che siano anche convenienti è uno di questi dilemmi che dobbiamo risolvere.

Mentre la nostra tabella di marcia verde attualmente si basa su veicoli elettrici, in gran parte alimentati da litio o batterie al cobalto - e avanza biocarburanti, la NASA sta lavorando a qualcosa di più onnicomprensivo: una rivoluzionaria batteria a base di grafene chiamata SCIABOLE.

L'acronimo sta per Solid-state Architecture Batteries for Enhanced Rechargeability & Safety, e implica lo sviluppo del Santo Graal di tutte le unità di potenza. Presumibilmente, potrebbe rendere possibile il volo elettrico e avrebbe un impatto su tutto, dai trasporti pubblici ai nostri telefoni e laptop.

Sviluppato in un centro di ricerca a Cleveland, Ohio, SABRES ha eliminato tutti i materiali tossici e pericolosi che rendono le attuali batterie elettriche troppo rischiose o inefficienti per sostituire i combustibili fossili, sicuramente per far volare un aereo pieno di oltre 100 persone, ad esempio.

Per il contesto, il tuo aereo 747 medio richiede una densità di potenza di almeno 480 wattora per chilogrammo e il massimo che una batteria al litio può offrire è di circa 260 wattora per chilogrammo.

Le batterie agli ioni che si trovano negli odierni veicoli ibridi sono composte da tre parti: la parte superiore è un catodo (fatto di litio e cobalto), un riempimento costituito da un elettrolita infiammabile e l'elettrodo nella parte inferiore generalmente costituito da grafite.

Le reazioni chimiche tra questi componenti consentono alle batterie di caricare, immagazzinare e fornire elettricità in modo efficace, ma non riescono a raggiungere la stessa efficienza dei combustibili fossili. Uno studio del 2016 del US Department of Energy ha suggerito che mancano "tre decenni" per colmare il divario utilizzando questa fonte di energia.

Al di là di questi inconvenienti, non esiste una formula stabilita per riciclaggio sicuro le batterie e i minerali delle terre rare necessari per costruirle sono una causa costante di tensioni geopolitiche.

La formazione dei primi prototipi SABRES va: litio metallico (invece di ione, che è come il gel), un catodo di zolfo e selenio disposto in rete di grafene e una proprietà non specificata della NASA che è solida e priva di componenti infiammabili negli ioni di litio .

I test preliminari hanno mostrato una densità di potenza davvero impressionante di 500 wattora per chilogrammo, che supera il requisito minimo per i voli commerciali. Le temperature operative non hanno superato i 302 gradi Fahrenheit alla massima capacità e i ricercatori hanno scoperto che richiedeva anche un raffreddamento molto inferiore rispetto agli ioni di litio.

Ciò potrebbe potenzialmente significare che abbiamo trovato una strada più promettente rispetto al litio rispetto all'uso incessante di combustibili fossili e prima ancora che le batterie agli ioni abbiano intaccato in modo significativo.

"Batterie come la tecnologia su cui [la NASA] sta lavorando sono necessarie per estendere la gamma di veicoli elettrici e persino per consentire velivoli elettrici o ibridi-elettrici, e penso che sia fantastico che la NASA stia portando avanti questa tecnologia delle batterie di nuova generazione", ha affermato il dott. Matthew T.McDowell del Georgia Institute of Technology.

È confortante sapere che mandare un uomo sulla luna non è occupante contro tutti i del tempo e degli sforzi dell'agenzia spaziale. Abbiamo uno o due problemi considerevoli che devono essere risolti qui prima.

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