MAXion
Il prodotto è costituito da una famiglia di materiali attivi progettati per l’accumulo di ioni litio e sodio, sfruttando meccanismi di intercalazione, sostituzione e alligazione. Si tratta di un’evoluzione dei materiali noti come MAX Phase, con composizioni base Ti₂AlC (211) e Ti₃AlC₂ (312), sviluppati attraverso formulazioni specifiche che includono elementi alliganti come lo stagno (Sn), efficace per il legame con il sodio, e il silicio (Si), particolarmente adatto per il litio.
I materiali vengono sottoposti a trattamenti termici e chimico-fisici (ossidativi) mirati a ottimizzarne le prestazioni nelle batterie a ioni litio e sodio.
Utilizzati come anodi, questi materiali offrono una maggiore resistenza all’ossidazione e una capacità di accumulo superiore rispetto alla grafite, soprattutto in condizioni di carica e scarica ad alta velocità. Questo li rende una valida alternativa per lo sviluppo di batterie più efficienti, durature e ad alte prestazioni.
Il prodotto riguarda lo sviluppo di nuovi materiali chiamati MAX Phase da utilizzare come materiali attivi per anodi nelle batterie a ioni litio (LIB) e sodio (NIB). L'obiettivo dell’attività di RSE nello sviluppo di questi materiali è quello di migliorare le prestazioni delle batterie a ioni litio e sodio, rendendole più efficienti, sostenibili e durature. Per raggiungere questo obiettivo, sono state utilizzate tecniche avanzate per realizzare le MAX Phase 211 e 312. Le formulazioni a base di titanio, alluminio e carbonio, con opportuni drogaggi e sostituzioni con elementi quali lo stagno e il silicio, sono state ottimizzate attraverso trattamenti termici e chimico-fisici per migliorarne la purezza e le prestazioni elettrochimiche. I risultati ottenuti sono promettenti. La MAX Phase 211 ha dimostrato una buona resistenza all'ossidazione e una discreta capacità di accumulo di litio e sodio, rendendola un candidato ideale per l'uso nelle batterie. D'altra parte, la MAX Phase 312 ha mostrato prestazioni migliorate, grazie all'aggiunta di stagno e silicio, che ne aumentano ulteriormente l'efficienza e la capacità di accumulo.
Le potenzialità applicative di questi materiali includono l'uso come anodi per batterie Li-ion, sostituendo la grafite e migliorando le prestazioni di accumulo per la ricarica rapida, e per batterie Na-ion, per l'accumulo elettrochimico di sodio, tecnologia promettente che si sta affacciando al mercato e si sta affiancando al litio in applicazioni dove densità energetica e di volume sono meno vincolanti, come per l’accumulo stazionario (es. accumulo domestico, servizi alla rete). Gli utilizzatori principali di questi materiali sono l'industria delle batterie, inclusi i produttori di batterie Li-ion e Na-ion, i centri di ricerca, le università e le aziende tecnologiche che intendono perseguire il loro sviluppo, partendo dai risultati di RSE, e implementare la tecnologia verso uno scale-up industriale.