Sviluppata una nuova batteria al litio flessibile che resiste a quasi tutto

Le batterie agli ioni di litio hanno cambiato per sempre il modo in cui produciamo e utilizziamo i nostri dispositivi. Tuttavia, siamo molto consapevoli delle loro limitazioni. Una di queste è la sicurezza, e nel corso del tempo abbiamo registrato numerosi casi di batterie trasformate in bombe in miniatura. Questo comportamento è direttamente associato al loro design, quindi un gruppo di ricercatori della Università Johns Hopkins ha creato un prototipo di batteria Li-ion basata su un elettrolita acquoso che non è tossico, non è infiammabile e si può piegare facilmente.

Il problema della sicurezza delle batterie al litio

Sei circondato da batterie al litio. Forse non ci hai pensato troppo, ma è vero. Il tuo smartphone ne ha una. Il tuo tablet un'altra. L'orologio intelligente, il fitness tracker. Il tuo computer portatile possiede diverse celle. Tutti quei telefoni scartati che conservi nel cassetto conservano ancora le loro batterie. Svapo, gamepad, cuffie, lettori digitali, tastiere e mouse wireless. Strumenti. Quasi potremmo dire che le batterie al litio sono come la plastica… un elemento centrale delle nostre vite moderne.

Purtroppo, non sono perfette, tutt'altro. Apprezziamo la loro capacità di immagazzinare energia, ma se arrivano a fallire in modo catastrofico, il risultato finale è sempre fuoco. La ragione dietro questa reazione si trova nell'elettrolita, formato da una combinazione di sali di litio infiammabili e diversi composti chimici tossici. Se la barriera che separa l'anodo dal catodo si rompe, ci ritroviamo con un cortocircuito e calore in uno spazio ridotto. E quando tutto quel calore raggiunge l'elettrolita e il catodo ricco di ossigeno… fzzzzt!

La batteria acquosa

Allora, quale alternativa abbiamo? Una di queste è la cosiddetta batteria acquosa, che sostituisce l'elettrolita tradizionale con una soluzione salina. Il problema è che sono troppo deboli per un'applicazione commerciale praticabile, ma un gruppo di ricercatori del Laboratorio di Fisica Applicata della Università Johns Hopkins sembra aver colpito nel segno. Attraverso una serie di prototipi, gli esperti hanno determinato che se aumentano la concentrazione di sali di litio nell'elettrolita e lo mescolano con un polimero, possono elevare la tensione da 1,2 a 4 volt, un parametro simile a quello delle batterie attuali.

Resistenza estrema

Ma la storia non finisce qui. La batteria non è tossica, non è infiammabile, può funzionare senza involucro protettivo ed è flessibile come una lente a contatto. A questo si aggiunge la sua straordinaria resistenza: i suoi creatori hanno tagliato i prototipi con le forbici, li hanno gettati in acqua salata, hanno simulato impatti balistici e li hanno addirittura incendiati, senza conseguenze. Anzi, una delle parti bruciate ha continuato a funzionare per cento ore.

Verso il mercato

E la parte migliore è che non si tratta di un capriccio tecnico ancorato permanentemente a un laboratorio. Il team responsabile è già in contatto con diversi produttori per integrare la nuova chimica nelle linee di produzione Li-ion attualmente in uso.

Il processo sarebbe molto più veloce di quanto immaginiamo, con batterie acquose che arriveranno sul mercato in meno di 24 mesi. L'unica cosa da fare è ottimizzare l'elettrolita per aumentare i cicli di carica. Una buona cella Li-ion tradizionale supporta mille cicli, ma le batterie acquose ne supportano appena il 10 per cento.

Fonte: Wired

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