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Congelare le batterie al litio per renderle più sicure

I ricercatori hanno sviluppato una tecnica per controllare la struttura dell'elettrolito solido delle batterie al litio per garantire più sicurezza e durata

25 Aprile 2017 - Le batterie al litio a uso commerciale utilizzano attualmente l’elettrolito allo stato liquido che è altamente infiammabile. Un team di ricercatori della Columbia University ha considerato la possibilità di utilizzare l’elettrolito solido, piuttosto che liquido, al fine di rendere più sicure e più durature le batterie al litio.

La tecnica – conosciuta come “ice-templating” o congelamento – è usata per controllare la struttura dell’elettrolito solido delle batterie al litio utilizzate nei dispositivi portatili come telefoni, tablet e fotocamere. Le batterie al litio vengono usate anche nei veicoli elettrici e per immagazzinare energia. «Nei dispositivi portatili, così come nei veicoli elettrici, le batterie al litio flessibili allo stato solido non solo risolvono i problemi di sicurezza, ma possono anche aumentare la densità di energia della batteria per il trasporto e lo stoccaggio» spiega il professore Yuan Yang della Columbia.

La tecnologia del freddo

I ricercatori hanno utilizzato la tecnica “ice-templating” per realizzare strutture verticali allineate di elettroliti solidi in ceramica ad elevata conducibilità. La soluzione acquosa è stata, quindi, raffreddata con particelle di ceramica prima che il ghiaccio si espandesse, le allontanasse e le raggruppasse. Un vacuum ha convertito il ghiaccio solido in un gas, lasciando la struttura allineata verticalmente che è stata successivamente combinata con un polimero per offrire un supporto extra e flessibilità all’elettrolito.

Batterie più sicure e durature

«Abbiamo pensato che se avessimo unito la struttura allineata verticalmente dell’elettrolito in ceramica con l’elettrolito con polimeri» spiega Haowei Zhai dottorando presso la Columbia University «saremmo stati in grado di fornire una sorta di “autostrada” agli ioni di litio migliorandone così la conducibilità». Zhai ha aggiunto che è «la prima volta che viene usato il metodo “ice-templating” per rendere flessibile l’elettrolito solido, non infiammabile e non tossico, nelle batterie al litio». È un’ottima svolta per ottimizzare la conduzione ionica nelle batterie ricaricabili di nuova generazione.

 

 

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