Il grafene può cambiare radicalmente le batterie di tipo LFP.

La proposta risulta interessante perché non mira necessariamente a sostituire all’improvviso tutto il grafite presente in una batteria. eCOphite può essere utilizzato come materiale per l’anodo o come additivo insieme ad altri materiali, in modo che la sua integrazione possa avvenire nei processi di produzione già esistenti. L’obiettivo è ridurre la dipendenza dal grafite senza costringere i produttori a riprogettare completamente le loro linee di produzione.

COnovate afferma inoltre che il materiale può essere prodotto utilizzando materie prime di origine rinnovabile, senza ricorrere all’estrazione del grafite. L’azienda ha lavorato per aumentare la scala di produzione e intende utilizzare eCOphite in diverse applicazioni all’interno dell’industria delle batterie al litio.

Tuttavia, l’aspetto più interessante di questa tecnologia non risiede soltanto nella sostituzione di una materia prima con un’altra. eCOphite mira anche a risolvere un problema specifico delle batterie LFP, una chimica che si è diffusa rapidamente negli automobili elettrici grazie al suo costo ridotto, alla durata elevata e all’assenza di nichel e cobalto nel catodo.

Un riferimento per sapere quanta batteria rimane

Le batterie LFP presentano una caratteristica che può rappresentare un problema per i loro sistemi di gestione: la loro tensione rimane relativamente stabile per gran parte del processo di scarica. In parole semplici, la tensione della batteria cambia molto poco mentre viene consumata una parte significativa dell’energia disponibile.

Questo rende difficile per il sistema di gestione della batteria determinare con precisione quanta energia rimane, utilizzando soltanto la tensione come riferimento. Il problema non riguarda direttamente la capacità della batteria né la sua autonomia, ma piuttosto la difficoltà nell’stimare con esattezza lo stato di carica.

Ecco dove entra in gioco eCOphite. Secondo COnovate, questo materiale può introdurre un riferimento di tensione facilmente identificabile nel comportamento della batteria. Questo segnale aggiuntivo permetterebbe al sistema di gestione di disporre di un punto di riferimento più chiaro per calcolare lo stato di carica mentre la batteria è in funzione.

La differenza può sembrare piccola, ma ha una notevole importanza. Il sistema di gestione di una batteria deve conoscere costantemente il suo stato per controllare la carica e lo scarico, proteggere le cellule e determinare quanta energia può essere utilizzata. Più precisa è questa stima, minore sarà la necessità per il sistema di ricorrere a margini di sicurezza eccessivamente conservatori.

Nelle batterie LFP, dove la curva di tensione è particolarmente piatta, disporre di un riferimento aggiuntivo potrebbe semplificare questo compito. eCOphite non ha lo scopo di aumentare da solo l’autonomia dell’auto, ma di fornire al sistema un segnale che gli permetta di conoscere meglio dove si trova la batteria all’interno del suo range di utilizzo.

Questa caratteristica può anche avere conseguenze sull’uso a lungo termine. Una stima più precisa dello stato di carica permette di gestire meglio l’energia disponibile e di conoscere con maggiore precisione il comportamento della batteria. COnovate punta quindi a possibili vantaggi in ambiti come la manutenzione, la gestione delle garanzie e la pianificazione della sostituzione o dell’ampliamento dei sistemi di storage.

La tecnologia si basa sul cosiddetto monossido di grafene, un materiale che COnovate ha sviluppato appositamente per l’uso nelle batterie. L’azienda possiede brevetti relativi alla sua composizione e al suo utilizzo negli elettrodi, e da diversi anni lavora per trasformarlo in un materiale che possa essere prodotto su scala sufficiente per applicazioni commerciali.

Una delle chiavi sarà proprio dimostrare che le proprietà ottenute durante lo sviluppo possono essere mantenute quando il materiale viene prodotto in quantità molto maggiori. Passare dal laboratorio alla produzione industriale è uno degli ostacoli principali per qualsiasi nuovo materiale per batterie, poiché non basta che funzioni in una cella sperimentale: deve poter essere prodotto in modo stabile, integrarsi nei processi esistenti e offrire un comportamento coerente per migliaia di cicli.

COnovate sostiene che eCOphite possa essere utilizzato in modo compatibile con le attuali tecniche di produzione degli anodi. Questo apre una strada diversa rispetto alle tecnologie che richiedono di sostituire completamente i materiali e i processi attualmente utilizzati dai produttori.

Inoltre, l’azienda ha studiato il suo utilizzo per ridurre parzialmente la quantità di grafite. Questa strategia può rivelarsi particolarmente interessante per l’industria, poiché un sostituzione graduale è molto più semplice da introdurre rispetto a un cambiamento completo della tecnologia.

Fonte | Conovateinc