Il team RSE composto da Antonio Gentile e Stefano Marchionna del Dipartimento Tecnologie di Generazione e Materiali, in una stretta collaborazione con l’Università degli Studi di Milano-Bicocca, l’INM-Leibniz Institute for New Materials e il Karlsruhe Institute of Technology (KIT), ha sintetizzato con successo un nanocomposito a base di SnO₂-MXenes (illustrato in figura) con eccellenti proprietà come materiale per elettrodi negativi per batterie commerciali a ioni litio. Infatti, questi compositi hanno fatto registrare alti valori di capacità specifica a basse correnti (oltre 500 mAh/g a 0,1 A/g, equivalente a un tempo di carica/scarica completo di circa dieci ore, 0.2C) con un’elevata efficienza Coulombica (come illustrato in figura). Queste prestazioni sono state replicate per oltre 700 cicli a riprova dell’elevata stabilità del nanocomposito sviluppato all’interno di questa collaborazione tra enti di ricerca.

I compositi mostrano una capacità superiore rispetto a quella della grafite standard anche per valori di correnti più elevate: 400 mAh/g a 10C e 340 mAh/g a 20C. Ciò significa che possono essere caricati e scaricati in 6 minuti o in 3 minuti, mantenendo una capacità specifica di gran lunga superiore a 300 mAh/g.

Una descrizione dettagliata dei risultati può essere letta nell’articolo ad accesso libero pubblicato il 22 marzo 2023 sulla rivista ad alto impact factor “Advanced Materials Interfaces” (I.F 6.389). Clicca qui per approfondire.

Il successo di questo nanocomposito è da ricercarsi nello sforzo che da quasi dieci anni il team di RSE, finanziato dal Fondo Ricerca di Sistema, sta dedicando alle attività sperimentali per lo sviluppo di elettrodi ed elettroliti sostenibili da utilizzare nelle batterie di prossima generazione.