Study of the Effect of Carbon Nanofibers Electrodes Morphology on Sodium-ion Cells Electrochemical Performances

I sistemi di accumulo energetico sono ampiamente diffusi nella nostra vita, dai telefoni cellulari alle batterie per auto. I sistemi elettrochimici sono la naturale evoluzione dei sistemi di accumulo stazionari, collegati alla produzione e distribuzione di energia. Con la produzione in serie di batterie agli ioni di litio, determinata dalla futura espansione del mercato dei veicoli elettrici e la conseguente caduta dei prezzi, la possibilità dell'introduzione di questa tecnologia nell'accumulo stazionaria inizia ad essere redditizia. Tale aumento dello sfruttamento del litio suscita preoccupazioni sulla sua sostenibilità, sia ambientale che economica. Diverse alternative al litio sono state proposte negli ultimi decenni e il sodio è una delle più promettenti. Gli elettrodi nano-strutturati in carbonio sono particolarmente adatti per aumentare i punti di forza del sodio e ridurre il divario tra sodio e litio per quanto riguarda la capacità totale. Per raggiungere i requisiti dell'applicazione di destinazione del dispositivo è necessaria una buona capacità ed efficienza a corrente elevata. I CNFs elettro-filati sono una soluzione ottimale in termini di costi, scalabilità e maturità del processo produttivo. Funzionano come una spugna per l'elettrolita e un'impalcatura per il materiale attivo. In questo lavoro è stata studiata l'intera linea di produzione, con particolare attenzione sugli effetti della morfologia delle fibre e del profilo di caricamento sulle prestazioni elettrochimiche. Voltammetria ciclica, spettroscopia di impedenza e cicli di carica a scarica sono le principali tecniche impiegate. .