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Batterie al litio: sei tipologie di chimica

Le batterie al litio non sono tutte uguali; infatti le sei tipologie costruttive degli accumulatori al litio possono essere così inquadrate: LCO all’ossido di cobalto (LiCoO2); LMO all’ossido di manganese (LiMn2O4); NMC all’ossido di nickel manganese cobalto; LFP al fosfato di ferro (LiFePO4); e LTO al titanio di litio (Li2TiO3). Oggi presentiamo: Batteria al litio ossido di manganese (LiMn2O4) – LMO: questo tipo di batteria è usata su molte auto elettriche. Questa batteria impiega il litio – ossido di manganese al catodo: i microcristalli di questa sostanza formano un’architettura tridimensionale che favorisce il flusso di elettroni, riducendo la resistenza elettrica e consentendo un maggiore controllo della corrente, in quanto gli elettroni passano attraverso una sorta di microscopici canali. Al microscopio si presenta come una griglia di cristalli. Una cella al litio di questo tipo garantisce una buona stabilità termica e maggiore sicurezza rispetto ad altre soluzioni ma ha una minore energia specifica rispetto al litio-cobalto e una durata inferiore sia della carica che della vita stessa della batteria. La struttura della batteria al litio ossido di manganese la una bassa resistenza interna e questo permette ricariche rapide e alte correnti di scarica: un pacco di batterie del tipo 18650 (18 mm x 65 mm, poco più larghe del formato AA) può sopportare correnti fino a 30 A con moderati aumenti di temperatura, che comunque non deve superare gli 80° C  per non danneggiare il sistema. Le batterie litio- manganese hanno una capacità inferiore di circa un terzo rispetto al litio cobalto, ma la progettazione di questo tipo di batteria viene indirizzata per aumentare o il ciclo di vita o la potenza specifica o la capacità. Quindi la batteria tipo 18650 ha una capacità di 1.100 mAh nella versione più longeva e 1.500 mAh in quella con maggiore capacità.  Per prolungare la vita utile e l’energia specifica, le celle a litio-manganese vengono combinate con quelle a litio e ossido di nickel manganese cobalto (NMC). Questo tipo di batterie sono usate anche per strumenti di elevata potenza, attrezzature mediche nonché auto elettriche e ibride.

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