Negli ultimi anni, la tecnologia delle batterie litio-ione si è consolidata nella maggior parte dell'elettronica di consumo e guarda verso future sfide a più alta densità energetica, come il settore dell'automotive e dell'accumulo stazionario. Il materiale catodico ricopre un ruolo fondamentale per lo sviluppo di nuovi dispositivi a più alta densità di potenza poichè determina sia il potenziale di lavoro del dispositivo che la conseguente scelta della soluzione elettrolitica. Inoltre, gli elementi costituenti il catodo sono spesso metalli poco disponibili come il cobalto e per questo contribuiscono enormemente al costo dell'intero dispositivo. In questo progetto, si propone un ossido misto di Li1+xMn1.5Ni0.5-yMyO4 (M = Cr, Fe) al posto del posto del comune LiCoO2 e LiCo0.33 Ni0.33 Mn0.33O2 adottati nelle batterie al litio tradizionali, questo permetterà di aumentare la potenza del dispositivo incrementando sia il potenziale di lavoro che la carica scambiata. All'interno del progetto si perseguiranno i seguenti obiettivi: i) ottimizzare una procedura di sintesi allo stato solido di facile scale-up per via meccanochimica e/o elettrochimica, producendo fasi dette "Li-rich" in grado di aumentare la capacità pratica scambiata oltre i 150 mAhg-1, ii) studiare l'effetto del drogante M sulla stabilità strutturale ed elettrochimica del materiale catodico.
Il progetto proposto si propone l'obiettivo di aumentare la densità energetica delle batterie al litio attualmente in commercio, rimpiazzando gli attuali catodi con materiali a più alta densità di energia ed utilizzando elementi più abbondanti sulla crosta terrestre. Questo permetterebbe un avanzamento tecnologico verso applicazioni a più alto contenuto energetico, riducendo al tempo stesso il costo relativo al comparto catodico. L'utilizzo di una strategia sintetica di tipo meccanochimico, permetterà di ampliare i risultati che si otterranno non solo su scala di laboratorio ma anche su grande scala in ambito industriale. Infine l'impiego di catodi con più alta stechiometria di litio permetterà un ulteriore vantaggio, ossia la compensazione della capacità irreversibile al primo ciclo per celle Li-ione contenenti anodi ad alligazione.