Development of innovative cathode materials for lithium-ion batteries

Nell’ambito dello sviluppo delle batterie litio ione, negli ultimi anni la ricerca si è concentrata verso lo studio di materiali innovativi in grado di migliorare sia le prestazioni, in termini di densità di energia, sia che
la sicurezza dei dispositivi. Nella progettazione di nuovi materiali, inoltre, sta diventando sempre più importante la valutazione del loro impatto ambientale. I ricercatori di Tor Vergata hanno messo a punto un processo di sintesi “green” di materiali catodici, anche nell’ottica di un loro successivo recupero. Sono state sintetizzate e caratterizzate due famiglie di materiali catodici:
i) materiali ad alta capacità (high-capacity HCC) con stechiometria: Li1+xTM1–xO2 e Li2TMO2F (TM= metalli di transizione)
ii) materiali ad alto potenziale (high voltage HVC) LixTM1−yTMʹyPO4.
Lo studio dei materiali è fatto partendo dalla caratterizzazione strutturale tramite XRD e morfologica attraverso analisi SEM e TEM. Le prestazioni elettriche dei materiali catodici sono invece valutate tramite tutte le principali tecniche di indagine elettrochimica.
L’immagine riporta una tipica struttura degli ossidi sopra descritti.