Inovacije za električno mobilnost in pametna omrežja: nove kalcijeve ionske baterije

Projekt ACTEA, ENEA in univerza Sapienza v Rimu bodo razvili nove kalcijeve ionske baterije.

Nove kalcijeve ionske baterije kot alternativa litij-ionskim baterijam za uporabo v električna mobilnost in za to shranjevanje energije v smart grid.

Učinkovitost, trajnost in varnost

Skupina raziskovalcev želi razviti elektrokemične sisteme za shranjevanje nove generacije, za katere je značilno nizki proizvodni stroški in čedalje višji standardi učinkovitost, trajnost in varnost, ki utira pot enemu nova industrijska dobavna veriga vzdolž celotnega vrednostnega cikla, od proizvodnje surovin do recikliranja izrabljenih komponent ob koncu njihove življenjske dobe.

"Tehnologija kalcijevih ionov je še vedno v zgodnjih fazah razvoja in njen cilj je prispevati k boljšemu razumevanju, kako deluje, čeprav so osnovni elektrokemični procesi načeloma podobni tistim pri litij-ionskih baterijah, kjer pa , kalcij nadomesti litij v vlogi shuttle, tj. nosilec električnega naboja,« pojasnjuje Laura Silvestri, raziskovalka v Laboratoriju za shranjevanje energije, baterije in tehnologije za proizvodnjo in uporabo vodika Oddelka za energetske tehnologije in obnovljive vire ENEA.

Raziskovanje

Projekt se pomika na skoraj neraziskana področja, vendar so ključne prednosti že jasne: uporaba kalcija je obetavna možnost za izboljšanje energijske gostote baterij ob hkratnem zmanjševanju proizvodnih stroškov zahvaljujoč bas Stroški surovine in predvsem lastne številčnost v zemeljski skorji. »Z razvojem elektrokemičnih tehnologij za shranjevanje kalcijevih ionov bo mogoče rešiti glavna kritična vprašanja, povezana z dobavo, varnostjo in proizvodnimi stroški. Ne samo to: imeli bomo ekološko trajnostno alternativo litij-ionskim sistemom, zrelo tehnologijo shranjevanja, ki je skoraj dosegla teoretično mejo svoje zmogljivosti,« dodaja Silvestri.

Metodologija projekta

ACTEA sprejme metodologijo načrtovanja, ki se osredotoča na razvoj procesov in materialov z a zmanjšan vpliv na okolje in o uporabi zelo običajnih elementov, kot so železo, silicij ali titan (poleg kalcija), z zmanjšanjem uporabe strupenih in kritičnih surovin, kot sta na primer kobalt in litij. »Ta strategija bi se lahko znatno zmanjšala inovativen in trajnosten scenarij prehoda iz tehnološke paradigme z velikim vplivom na okolje (litij-ionske baterije) v novejšo Zelene (kalcijeve ionske baterije). Poleg tega bi uvedba kalcija in sorodnih materialov v vrednostno verigo baterij odprla nov trg za vse proizvajalce tradicionalnih surovin,« zaključuje Giulia Monteleone, vodja oddelka ENEA za proizvodnjo, shranjevanje in uporabo energetskih tehnologij in obnovljivih virov energije. Oddelek za vire ENEA.

BlogInnovazione.it