Smartphone e tablet dureranno il triplo con la nuova batteria tutta al litio

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Batterie totalmente al litio, senza usare contro elettrodi di grafite o silicone, perché il litio riesce meglio di qualunque altro elemento a “sparare” elettroni. Questo il lavoro di un gruppo di ricerca della Standford University guidato da Yi Cui, che potrebbe far triplicare l’autonomia di dispositivi mobili come smartphone e tablet, ma anche quella delle auto elettriche.

La batteria viene descritta come estremamente leggera e con densità energetica più alta di quelle attuali. Infatti mostra più potenza per volume e peso, e questo implica l’ottenimento di batterie più piccole e leggere ma con maggiore energia. Una simile apparecchiatura sembra poi aver risolto i problemi intrinseci che derivano da una certa “instabilità” del litio.

L’elemento è infatti quello che più in assoluto può “sparare” elettroni, e, quando viene a sua volta caricato, può espandersi in modo virtualmente infinito, creando instabilità alla struttura complessiva. Inoltre, essendo molto reattivo, può anche prendere fuoco quando viene a contatto con l’elettrolita all’interno della batteria, rendendo il sistema complessivamente pericoloso.

Batterie litio Standford

Per risolvere questi problemi, i ricercatori di Stanford hanno creato una pellicola protettiva composta di carbonio amorfo, abbastanza flessibile da espandersi insieme al litio e sufficientemente stabile dal punto di vista chimico, così da evitare spiacevoli reazioni. La pellicola, che gli studiosi hanno chiamato “nanosfera", è spessa solo 20 nm (ne servono quindi 5 mila strati per raggiungere lo spessore di un capello umano).

Il sistema comunque non è ancora pronto per il mercato, perché una batteria, per essere messa in commercio, deve garantire un’efficienza coulombica pari almeno al 99,9 per cento per il maggior numero dei cicli possibile. I ricercatori di Stanford sono arrivati al 96 per cento per 150 cicli. La differenza è significativa, ma è comunque il miglior risultato ottenuto finora per questi sistemi. Il gruppo ha manifestato quindi cauto ottimismo per il futuro.

Il lavoro è stato pubblicato su Nature.

Roberta De Carolis

Foto: Nature

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