Batterie Li-Ion solide, arriva il conduttore superionico

Composto da elementi non tossici ed abbondanti il nuovo elettrolita allo stato solido messo a punto presso l'Università di Liverpool è in grado di trasportare velocemente gli ioni di litio

(Rinnovabili.it) – L’intelligenza artificiale viene nuovamente in aiuto della ricerca energetica. E stavolta lo fa aprendo le porte ad una nuova e inesplorata classe di materiali da impiegare nell’energy storage (e non solo). Succede in Inghilterra e più precisamente nei laboratori dell’Università di Liverpool. Qui un nutrito gruppo di chimici, guidati dal professor Matt Rosseinsky, ha studiato un nuovo materiale per le batterie Li-Ion solide. Nell’articolo intitolato “Superionic lithium transport via multiple coordination environments defined by two anion packing” pubblicato su Science (testo in inglese), i ricercatori rivelano come hanno scoperto un elettrolita allo stato solido che conduce rapidamente gli ioni di litio.

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Verso batterie Li-Ion solide

Il lavoro si è focalizzato sul Li₇Si₂S₇I, un conduttore di ioni di litio puro, composto da elementi non tossici e abbondanti sulla Terra. Il nuovo materiale, spiega l’Ateneo, possiede conduttività degli ioni sufficientemente elevata da sostituire gli elettroliti liquidi nell’attuale tecnologia delle batterie, migliorando la sicurezza e la capacità energetica. Ma la parte rilevante del lavoro consiste nel “come” è stato progettato.

Il Li₇Si₂S₇I fa parte di un numero molto limitato di materiali solidi caratterizzati da una conduttività superionica tridimensionale degli ioni. La sua scoperta è stata ottenuta attraverso un flusso di lavoro computazionale e sperimentale collaborativo che ha utilizzato calcoli basati sull’intelligenza artificiale e sulla fisica per supportare le decisioni prese dagli esperti di chimica dell’Università. Il team di ricerca ha sintetizzato il materiale in laboratorio, ne ha determinato la struttura (la disposizione degli atomi nello spazio) e l’ha dimostrato in una cella di batteria Li-Ion solida.

“Questo documento di ricerca dimostra che l’intelligenza artificiale e i computer gestiti da esperti possono affrontare il complesso problema della scoperta dei materiali nel mondo reale, dove cerchiamo differenze significative nella composizione e nella struttura il cui impatto sulle proprietà viene valutato in base alla comprensione”, ha spiegato Rosseinsky. “Il nostro approccio progettuale dirompente offre una nuova strada alla scoperta di questi e altri materiali ad alte prestazioni che si basano sul rapido movimento degli ioni nei solidi”.