Uno dei metalli più essenziali del pianeta è il rame. Senza di esso non siamo in grado di fare cose che diamo per scontate, come accendere la luce o guardare la TV. Il rame sono le arterie che fanno funzionare i computer. Non potremmo viaggiare in macchina senza rame. Le telecomunicazioni si fermerebbero di colpo. E le batterie agli ioni di litio non funzionerebbero affatto senza di essa.
Le batterie agli ioni di litio utilizzano metalli come rame e alluminio per creare una carica elettrica. Ogni batteria agli ioni di litio ha un anodo di grafite, un catodo di ossido di metallo e utilizza elettroliti protetti da un separatore. La ricarica della batteria fa sì che gli ioni di litio fluiscano attraverso gli elettroliti e si raccolgano nell'anodo di grafite insieme agli elettroni inviati attraverso la connessione. Scollegando la batteria gli ioni tornano da dove sono venuti e costringono gli elettroni a passare attraverso il circuito creando elettricità. La batteria sarà scarica una volta che tutti gli ioni di litio e gli elettroni ritorneranno al catodo.
Allora, che ruolo gioca il rame con le batterie agli ioni di litio? La grafite viene fusa con il rame durante la creazione dell'anodo. Il rame è resistente all'ossidazione, che è un processo chimico in cui gli elettroni di un elemento vengono persi a favore di un altro elemento. Ciò provoca corrosione. L'ossidazione avviene quando una sostanza chimica e l'ossigeno interagiscono con un elemento, come il ferro che entra in contatto con l'acqua e l'ossigeno crea la ruggine. Il rame è essenzialmente immune alla corrosione.
Lamina di rameviene utilizzato principalmente nelle batterie agli ioni di litio perché non ci sono restrizioni riguardo alle sue dimensioni. Puoi averlo tutto il tempo che vuoi e sottile quanto vuoi. Il rame è per sua natura un potente collettore di corrente, ma consente anche una grande ed equa dispersione della corrente.
Esistono due tipi di fogli di rame: laminato ed elettrolitico. Il tuo foglio di rame arrotolato di base viene utilizzato per ogni artigianato e design. Viene creato attraverso un processo di introduzione di calore premendolo con i mattarelli. La creazione di un foglio di rame elettrolitico che può essere utilizzato nella tecnologia è un po' più complessa. Inizia sciogliendo il rame di alta qualità nell'acido. Questo crea un elettrolita di rame che può essere aggiunto al rame attraverso un processo chiamato placcatura elettrolitica. In questo processo, l'elettricità viene utilizzata per aggiungere l'elettrolita di rame al foglio di rame in tamburi rotanti caricati elettricamente.
La lamina di rame non è priva di difetti. La lamina di rame può deformarsi. Se ciò accade, la raccolta e la dispersione dell’energia possono essere notevolmente influenzate. Inoltre, il foglio di rame può essere influenzato da fonti esterne come segnali elettromagnetici, energia a microonde e calore estremo. Questi fattori possono rallentare o addirittura distruggere la capacità del foglio di rame di funzionare correttamente. Gli alcali e altri acidi possono corrodere l'efficacia del foglio di rame. Questo è il motivo per cui aziende comeCIVENI metalli creano un'ampia varietà di prodotti in lamina di rame.
Hanno un foglio di rame schermato che combatte il calore e altre forme di interferenza. Producono fogli di rame per prodotti specifici come circuiti stampati (PCB) e circuiti flessibili (FCB). Naturalmente producono fogli di rame per batterie agli ioni di litio.
Le batterie agli ioni di litio stanno diventando sempre più la norma, soprattutto nelle automobili poiché alimentano motori a induzione come quelli prodotti da Tesla. I motori a induzione hanno meno parti mobili e offrono prestazioni migliori. I motori a induzione erano considerati introvabili dati i requisiti di potenza che all’epoca non erano disponibili. Tesla è riuscita a realizzare questo obiettivo con le celle della batteria agli ioni di litio. Ogni cella è composta da singole batterie agli ioni di litio, tutte dotate di un foglio di rame.
La richiesta di fogli di rame ha raggiunto livelli considerevoli. Il mercato del foglio di rame ha fruttato oltre 7 miliardi di dollari americani nel 2019 e si prevede che guadagnerà oltre 8 miliardi di dollari americani nel 2026. Ciò è dovuto ai cambiamenti nell’industria automobilistica che promettono di passare dai motori a combustione interna alle batterie agli ioni di litio. Tuttavia, quello automobilistico non sarà l’unico settore interessato poiché anche i computer e altri dispositivi elettronici utilizzano fogli di rame. Ciò garantirà solo che il prezzo perlamina di ramecontinuerà ad aumentare nel prossimo decennio.
Le batterie agli ioni di litio furono brevettate per la prima volta nel 1976 e sarebbero state prodotte commercialmente in serie nel 1991. Negli anni successivi, le batterie agli ioni di litio sarebbero diventate più popolari e sarebbero state notevolmente migliorate. Dato il loro utilizzo nelle automobili, si può dire con certezza che troveranno altri usi in un mondo dipendente dall’energia combustibile poiché sono ricaricabili e più efficienti. Le batterie agli ioni di litio sono il futuro dell’energia, ma non sono nulla senza un foglio di rame.
Orario di pubblicazione: 25 agosto 2022