Đổi mới cho phương tiện di chuyển bằng điện và lưới điện thông minh: pin canxi-ion mới

Dự án ACTEA, ENEA và Đại học Sapienza của Rome sẽ phát triển những dự án mới pin canxi-ion.

Pin canxi-ion mới thay thế cho pin lithium-ion cho các ứng dụng trong điện di động và vì nó lưu trữ năng lượng trong lưới điện thông minh.

Hiệu quả, bền vững và an toàn

Nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu phát triển hệ thống lưu trữ điện hóa thế hệ mới đặc trưng bởi chi phí sản xuất thấp và tiêu chuẩn ngày càng cao hơn của hiệu quả, tính bền vững và an ninh, mở đường cho một chuỗi cung ứng công nghiệp mới dọc theo toàn bộ chu trình giá trị, từ sản xuất nguyên liệu thô đến tái chế các bộ phận đã qua sử dụng khi chúng hết tuổi thọ.

“Công nghệ canxi-ion vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu và mục đích là góp phần hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của nó, mặc dù về nguyên tắc, các quá trình điện hóa cơ bản tương tự như các quá trình của pin lithium -ion ​​tuy nhiên, ở đó , canxi thay thế lithium trong vai trò tàu con thoi, tức là chất mang điện tích”, Laura Silvestri, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm lưu trữ năng lượng, pin và công nghệ sản xuất và sử dụng hydro của Phòng công nghệ năng lượng và nguồn tái tạo của ENEA.

Nghiên cứu

Dự án chuyển sang các lĩnh vực gần như chưa được khám phá, nhưng những ưu điểm chính đã rõ ràng: việc sử dụng canxi là một lựa chọn đầy hứa hẹn để cải thiện mật độ năng lượng của pin đồng thời giảm chi phí sản xuất nhờ thấp chi phí của nguyên liệu thô và trên hết là của chính nó sự phong phú trong vỏ trái đất. “Thông qua việc phát triển công nghệ lưu trữ canxi-ion điện hóa, có thể giải quyết được các vấn đề quan trọng chính liên quan đến chi phí cung cấp, an toàn và sản xuất. Không chỉ vậy: chúng tôi sẽ có một giải pháp thay thế bền vững về mặt sinh thái cho các hệ thống lithium-ion, một công nghệ lưu trữ hoàn thiện gần như đã đạt đến giới hạn hiệu suất về mặt lý thuyết”, Silvestri cho biết thêm.

Phương pháp dự án

ACTEA áp dụng phương pháp thiết kế tập trung vào phát triển các quy trình và vật liệu với giảm tác động môi trường và về việc sử dụng các nguyên tố rất phổ biến như sắt, silicon hoặc titan (ngoài canxi), thông qua việc giảm thiểu việc sử dụng các nguyên liệu thô độc hại và quan trọng, chẳng hạn như coban và lithium. “Chiến lược này có thể suy giảm đáng kể đổi mới và bền vững kịch bản chuyển đổi từ mô hình công nghệ có tác động môi trường cao (pin lithium-ion) sang mô hình mới hơn màu xanh lá (pin canxi-ion). Hơn nữa, việc đưa canxi và các vật liệu liên quan vào chuỗi giá trị pin sẽ mở ra một thị trường mới cho tất cả các nhà sản xuất nguyên liệu thô truyền thống”, Giulia Monteleone, người đứng đầu Bộ phận Sản xuất, Lưu trữ và Sử dụng Công nghệ Năng lượng và Năng lượng tái tạo của ENEA kết luận Phòng Nguồn của ENEA.

BlogInnovazione.it