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Sistemi Ceramici di Accumulo Elettrico (Batterie ZEBRA)

Le batterie ZEBRA (Zero Emission Battery Research Activities), grazie all'elevata densità di energia e potenza, costituiscono una delle migliori soluzioni alla moderna richiesta di accumulo energetico per l'uso stazionario e alla domanda di mobilità sostenibile con le auto elettriche ed ibride. Questi sistemi sono costituiti da celle nickel-sodio cloruro, operanti ad alta temperatura (circa 270°C-350 °C), racchiuse in un contenitore termico ed utilizzano un tubo ceramico o una membrana planare di Na-²"-allumina come elettrolita solido. Il processo ceramico necessario alla produzione del sistema elettrolitico risulta di fondamentale importanza per potere incrementare le prestazioni delle batterie ed adeguarle alle richieste relative all'uso in regime stazionario. Ogni minimo scostamento in termini composizionali o di processo modifica infatti fortemente le proprietà finali del manufatto.
Le competenze di ISTEC riguardano lo studio ad hoc del processo produttivo, dalla sintesi delle polveri alla loro formatura al finale consolidamento termico, necessario a produrre membrane di ²"-allumina sia in geometria tubolare che planare con adeguate caratteristiche morfologico-strutturali. La ricerca è focalizzata in particolare alla produzione di membrane planari ad elevata prestazione di spessori inferiore a 2 mm mediante pressatura o colaggio su nastro. Per entrambi i processi, ISTEC ha effettuato un approfondito studio del comportamento in sinterizzazione del materiale, con particolare attenzione a processi di reactive sintering e all'influenza dei trattamenti termici sulle caratteristiche chimico-strutturali del materiale.