Studio delle proprietà di carboni blended come possibili additivi nelle masse attive in batterie a piombo-acido di tipologia AGM

Le batterie a piombo-acido (LAB) occupano una posizione molto importante nel mercato globale degli accumulatori energetici. Di grande interesse industriale ed economico, esse rappresentano un esempio di dispositivi in grado di fornire un’elevata potenza istantanea. Le LAB, tuttavia, possono essere facilmente degradate dai lunghi periodi di funzionamento ad alta velocità di carica e scarica a stati di carica parziali (HRPSoC). Operando sotto queste condizioni, tali batterie vanno incontro principalmente a due problemi: la solfatazione delle piastre (formazione di cristalli di solfato di piombo difficilmente solubilizzabili in fase di ricarica) e la corrosione delle griglie di piombo. Diversi studi hanno osservato che l’integrazione di materiali carboniosi, come additivi alla massa attiva negativa, può mitigare il processo di solfatazione, aumentando così il numero di cicli di vita della cella. Solo recentemente lo studio è stato esteso anche alla piastra positiva osservando che l’addizione di materiali carboniosi, quali i nanotubi di carbonio, può migliorare le prestazioni della batteria, la resistenza meccanica e la conduttività. Oggetto dello studio del tirocinio sono quindi le proprietà chimico fisiche di alcuni carboni blended (miscele di carbon black commerciali) al fine di valutarne gli effetti in batterie a piombo-acido di tipologia AGM. In particolare, si sono analizzate la conducibilità, utilizzando un sistema di pressatura meccanica accoppiato ad ohmetro; il grado di grafitizzazione dei materiali, utilizzando la tecnica di diffusione Raman; ed infine l’evoluzione di idrogeno (influenzata da gruppi funzionali superficiali e contaminazioni metalliche del materiale carbonioso) che può aver luogo durante la scarica. Il fine principale è stato quindi valutare come tutte queste proprietà variano al variare della composizione del blend carbonioso al fine di ottenere un materiale con proprietà ottimizzate per l’addizione alla massa attiva positiva.