Le batterie agli ioni di litio sono ormaiuna presenza costante, tutto intorno a noi nella vita quotidiana, alla base di una quantità sorprendente di dispositivi di uso comune.
I pro e i contro della tecnologia attuale
Questo tipo di batteria presenta numerosi vantaggi: è dotata diun’alta densitàche permette di raggiungere un’elevata carica con conseguente lungo utilizzo; inoltresopporta migliaia di cicli di carica e scarica.
Un lato negativo è tuttavia rappresentato dall’infiammabilità dell’elettrolita(il materiale che permette il passaggio della corrente elettrica fra anodo e catodo) che ad alte temperature potrebbe persino esplodere, in casi estremi. Per questa ragione le batterie sono confezionate incontenitori rigidi non deformabili.
Verso la sicurezza e la flessibilità
I ricercatori del Laboratorio di Fisica Applicata (Applied Physics Laboratory, APL) della prestigiosaJohns Hopkins Universitycon sede a Baltimora (Maryland, USA) sono al lavoro su un dispositivo in grado diannullare questo rischio, al contempo riducendone le dimensioni e incrementando le prestazioni.
La squadra guidata da Konstantinos Gerasopoulos sta sviluppandouna batteria sottile e flessibilein cui il solvente infiammabile che funge da elettrolita è sostituito da sali di litio disciolti in acqua,un composto non infiammabile.
Una struttura a matrice polimerica, in sostanzauna spugna di plastica, viene impregnata con questo liquido ottenendoun elettrolita morbido e flessibile.
È necessario intervenire anche sugli elettrodi, solitamente in forma di lamella che si spezzerebbe se piegata. Ed ecco entrare in gioco ilKapton, un materiale per le sue caratteristiche già ampiamente in uso nell’industria aerospaziale e in ogni campo, anche medico, dov’è richiesto l’utilizzo dei raggi X.
Costi ridotti
Il Kapton è un materiale flessibile, resistente alle alte temperature e per di più già disponibile; ciò permette disemplificare e ridurre i costi del processo di produzione.
Allo stato attuale l’utilizzo di questi nuovi materiali consente alla batteria di sostenereuna tensione fino a 4,1 volt, già comparabile con quella delle convenzionali batterie agli ioni di litio.
Il team dell’Applied Physics Laboratory conta di migliorare ulteriormente quest’aspetto e anche diportare il ciclo di ricariche utili dalle cento attuali a oltre mille.
Questo in aggiunta alle qualità di sicurezza già dimostrate: i prototipi possono essereimmersi in acqua, tagliati, persino colpiti da un proiettilesenza che la sicurezza venga compromessa.
Di Corrado Festa Bianchet
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