Inventare le batterie sostenibili del futuro (2CFU)
Docente: Eliana Quartarone
Periodo: Maggio
Lo scopo del corso è quello di presentare le tendenze di ricerca e sviluppo più attuali che puntano ad inventare le batterie del futuro, necessarie per raggiungere gli obiettivi previsti nel Green Deal Europeo, ovvero una società neutra dal punto di vista climatico entro il 2050. Nell’ottica di una definitiva transizione energetica, sia in caso di applicazioni stazionarie che di mobilità intelligente, le batterie a litio-metallo e litio-ione rappresentano una svolta oramai certa nella generazione e nell’uso dell’energia verde. Devono essere, però, soddisfatti simultaneamente dei requisiti molto stringenti, ovvero sostenibilità, sicurezza, alte prestazioni funzionali, compatibilità con una economia circolare e pulita. Al fine di dare un adeguato inquadramento di come questi target possano essere raggiunti, il corso verrà suddiviso in una prima parte, che fornirà una breve panoramica sullo stato dell’arte delle batterie a base di litio, e una seconda, che viceversa prenderà in esame il nuovo approccio di chimica neutra riguardante l’intera catena di valore. In particolare: 1) la scoperta accelerata di nuovi materiali ottimizzati mediante strategia di intelligenza artificiale (AI); 2) l’integrazione di funzionalità chimiche intelligenti in modo da garantire elevate stabilità operativa e sicurezza (ad es. l’uso di gruppi funzionali con caratteristiche di sensing per le reazioni chimiche ed elettrochimiche o auto-riparanti in grado di rigenerare funzionalità perse durante l’operatività della batteria); 3) nuove tecnologie di produzione più sostenibili, digitalizzate e in un ottica di industria 4.0 (ad es. stampa 3D); 4) nuovi concetti di riciclo, recupero e rigenerazione dei materiali di partenza e delle componenti elettrodiche ed elettrolitiche.
Modalità esame: Colloquio orale sui contenuti del corso.