• Silicio da pannelli fotovoltaici per batterie ad elevata densità di energia

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Proprietari del brevetto

ENEA

Numero di priorità

Data di priorità

Stato del brevetto

Licenza

TRL

4

Parole chiave

Zero Rifiuti, Riciclaggio

Team di ricerca | Inventori

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Silicio da pannelli fotovoltaici per batterie ad elevata densità di energia

Accumulo Di Energia - Batterie | Energie Rinnovabili - Solare/Fotovoltaico | Green Chemistry

Introduzione

Oggetto dell'invenzione è un processo di recupero di polvere a base silicio da pannelli fotovoltaici (PV) dismessi, senza ricorrere a trattamenti chimici. Tale polvere viene utilizzata per la realizzazione di anodi ad elevata capacità specifica per batterie a ioni di litio (LIBs) dotate di prestazioni migliori rispetto a quelle commerciali che utilizzano grafite come materiale anodico.

processo

Caratteristiche tecniche

L’invenzione si riferisce ad un processo per la realizzazione di anodi di batterie al litio a partire da pannelli PV a fine vita/difettosi, triturati dopo la rimozione del telaio, dei cavi e della scatola di giunzione. I frammenti contenenti silicio sono poi separati dalla componente polimerica (EVA) e dal vetro e trattati termicamente. La polvere così ottenuta viene sottoposta ad una serie di setacciature e macinazioni fino ad ottenere una frazione di materiale idoneo all'utilizzo nell'anodo delle LIBs. Tale materiale, additivato con carbone nanometrico e un legante polimerico, viene depositato e fatto essiccare su un foglio di rame da cui si ricava poi l'anodo. Questo processo offre il vantaggio di recuperare un materiale strategico come il silicio e sostituire la grafite, attualmente utilizzata nelle batterie commerciali. La grafite naturale è diventata strategica negli ultimi anni.

Possibili applicazioni

  • Riciclo di pannelli fotovoltaici dismessi;
  • Batterie a ioni di litio con elevata densità di energia;
  • Impianti per il recupero di materiali da pannelli fotovoltaici dismessi/difettosi.

Vantaggi

  • Riuso del silicio da pannelli PV senza purificazione chimica;
  • LIBs con densità di energia maggiore rispetto a quelle commerciali;
  • Uso della CMC (carbometilcellulosa) al posto del PVDF (polivinildenfluoruro) come legante
  • Polimerico con vantaggi relativi a costo, impatto ambientale e sostenibilità;
  • Riduzione dell’uso di grafite.
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