Elektromobilität, stellen Sie sich eine Zukunft ohne Nickel und Kobalt vor

Lithium-Luft-Batterien stellen eine mögliche Lösung für eine nachhaltigere Elektromobilität dar.Eine aktuelle Studie eröffnet neue Entwicklungsszenarien.

Wie man das macht Elektromobilität der Zukunft immer mehr nachhaltig?Einer der Wege, die in den letzten Jahren mit größerer Entschlossenheit verfolgt wurden, zielt darauf ab, die Abhängigkeit zu reduzieren kritische Materialien, ausgehend von Nickel und Kobalt.Nach Angaben von BloombergNEF, der Bedarf an Mineralien in der Elektromobilitätsbranche wird bis 2030 von derzeit 4,2 Millionen Tonnen auf fast 2,5 Millionen Tonnen steigen 14 Millionen Tonnen.

Auch zwei Italiener im Forschungsteam

Eine mögliche Lösung wird dargestellt durch Lithium-Luft-Batterien, bestehend aus einer metallischen negativen Elektrode und einer positiven Elektrode, die den in der Atmosphäre vorhandenen Sauerstoff als aktives Material nutzt.Eine Lösung, die derzeit einen großen Vorteil und einen erheblichen Nachteil hat:zu einem riesigen Energiedichte, tatsächlich, begleitet einen Ladegeschwindigkeit extrem niedrig.

Die Arbeit einer internationalen Forschungsgruppe, an der sie beteiligt waren, konzentrierte sich genau auf diesen Aspekt Marco Lagnoni Und Antonio Bertei, bzw. Forscher und außerordentlicher Professor für Chemieingenieurwesen am Fachbereich Bau- und Wirtschaftsingenieurwesen an der Universität Pisa.Lithium-Luft-Batterien, so erklären sie, „garantieren eine hohe Energiedichte und könnten künftig in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, was sie aus ökologischer Sicht noch nachhaltiger macht.“Allerdings haben sie heute, insbesondere im Hinblick auf die Ladephase, noch nicht die für den praktischen Einsatz ausreichende Leistung erreicht.Ein Hindernis, das dank der gemeinsam mit Kollegen der Universitäten Oxford und Nottingham erzielten Ergebnisse nun bald überwunden werden kann.“

Eine wichtige Herausforderung für die Zukunft der Elektromobilität

Die Forschungsgruppe hat tatsächlich herausgefunden, warum die aktuellen Katalysatoren so genannt werden Redoxmediatoren und zum Laden dieses Batterietyps verwendet wird, kann keine hohe Ladegeschwindigkeit garantiert werden;Begrenzend für seine Leistung ist die Tatsache, dass die maximale Ladegeschwindigkeit von der abhängt elektrisches Potenzial des Redoxmediators.Nach fast dreijähriger Arbeit haben Marco Lagnoni und Antonio Bertei Götter entwickelt numerische Modelle fortschrittlich und einzigartig in ihrer Art, durch die es möglich ist, die Energieleistung der Elektroden durch Simulation des Ladevorgangs mit Redoxmediatoren vorherzusagen.

Dies verdeutlichte, dass es neben der Reaktionskinetik noch andere Phänomene gibt, die den Ladevorgang weiter verlangsamen können und mit der gleichen Aufmerksamkeit angegangen werden müssen, um die aktuellen Einschränkungen zu überwinden und die Technologie zu optimieren.Nun wurden die Ergebnisse dieser Studie in der Fachzeitschrift veröffentlicht Naturchemie, ermöglicht es Ihnen, Ihre Suche auf die Erstellung von auszurichten neue Klassen von Redoxmediatoren und deren Einsatz verschiedene Materialien von denen, die bisher verwendet wurden.Die Herausforderung verspricht schwierig zu werden, aber sie ist eine großartige Gelegenheit, neue Forschungsrichtungen zu erkunden, die das Niveau der Nachhaltigkeit der Elektromobilität erhöhen können.