Le batterie allo stato solido diventano “di legno”: la scoperta Usa

Le batterie allo stato solido ci sono, ma non arrivano. Almeno, non arrivano ancora su scala industriale. Questo perché nessuno è ancora stato in grado di avviare la produzione di massa di questa tecnologia. Spesso le aziende che stanno mettendo a punto questi prodotti, usano un elettrolita ceramico, che deve essere lavorato in un certo modo per non andare incontro a rotture o perdite di prestazioni.

I ricercatori della Brown University e dell’Università del Maryland potrebbero aver ovviato all’inconveniente puntando su un elettrolita diverso, realizzato con nanofibrille (cristalli piccolissimi realizzati con processi di nanotecnologia) che si trovano all’interno della cellulosa. Il materiale scoperto, che deriva quindi dal legno, è sottilissimo ed è in grado anche di piegarsi e flettersi, risultando resistente alle sollecitazioni a cui è sottoposto durante le fasi di carica e scarica. E questo lo rende un’interessante alternativa rispetto alla ceramica.

Secondo lo studio portato avanti dai due istituti, pubblicato anche sulla rivista Nature, questo nuovo elettrolita sfrutta nanotubi polimerici derivati dalla cellulosa che vengono combinati con il rame per dare forma a un conduttore ionico solido che ha una conduttività simile a quella degli elettroliti ceramici e che è circa 100 volte superiore ad altri conduttori ionici polimerici testati fino a oggi.

E questa è la seconda interessante scoperta della ricerca: l’aggiunta del rame alla cellulosa serve infatti per creare spazio tra le catene di polimeri in modo che gli ioni di litio possano muoversi con maggiore velocità, incrementando di gran lunga l’efficienza.

“Unendo il rame a nanofibrille di cellulosa unidimensionali abbiamo dimostrato che la cellulosa che normalmente è un materiale isolante offre invece una via di spostamento molto rapida per gli ioni di litio. In questo modo, anzi, abbiano raggiunto una velocità record tra tutti gli elettroliti polimerici solidi”, ha spiegato Liangbing Hu, uno degli autori della ricerca.

Oltre ad avere ottime prestazioni, questo nuovo elettrolita ha una maggiore capacità di deformarsi rispetto alla ceramica e per questo tollererà meglio le sollecitazioni che ci sono all’interno delle batterie. Anzi, sarà adottabile anche su batterie con anodo al litio-metallo e con catodi ad alta tensione. Come se non bastasse “Questo è un materiale fornito dalla natura – ha affermato Yue Qi, un altro dei ricercatori coinvolti nel progetto – e ciò ridurrà l’impatto della produzione di batterie sul nostro ambiente”.

FONTE: https://insideevs.it/news/543335/batterie-stato-solido-elettrolita-cellulosa/

Postato il 30 ottobre