Un gruppo di ricercatori della Stanford University ha realizzato una batteria di alluminio che in futuro potrebbe rendere possibile la ricarica di uno smartphone in circa un minuto.
La nuova soluzione è per ora un prototipo e saranno necessarie ulteriori ricerche prima che possa essere messa in commercio, ma si tratta comunque del progresso più promettente realizzato negli ultimi anni nel campo delle batterie con sistemi diversi da quelli agli ioni di litio, attualmente utilizzati per la maggior parte dei dispositivi che usiamo tutti i giorni dai cellulari ai computer portatili. Lo sviluppo della nuova batteria è stato curato dal ricercatore Hongjie Dai, che insieme a un gruppo di colleghi ha pubblicato uno studio con i primi risultati sulla rivista scientifica Nature.
Dai ha spiegato di avere realizzato una “batteria di alluminio ricaricabile che potrebbe sostituire gli attuali sistemi per accumulare energia, come le batterie alcaline, che sono molto inquinanti, e le batterie agli ioni di litio, che talvolta si surriscaldano e si incendiano. La nostra batteria non prenderà mai fuoco, anche se provi a perforarla”. Le attuali batterie agli ioni di litio effettivamente non sono il massimo della stabilità: si surriscaldano facilmente, soprattutto durante i cicli di ricarica, e talvolta si deteriorano rapidamente portando a un cortocircuito che può farle incendiare.
In passato l’alluminio era già stato utilizzato per sperimentare nuovi tipi di batterie, ma non erano stati raggiunti risultati promettenti, soprattutto per quanto riguardava la possibilità di ricaricarle molte volte prima che fossero completamente esauste.
Questi modelli erano di solito realizzati con due elettrodi: un anodo (il polo negativo) fatto di alluminio e un catodo realizzato con altri tipi di materiali. Facendo i loro esperimenti, Dai e colleghi si sono accorti che utilizzando un catodo fatto di grafite e immergendo il sistema in un elettrolita (una sostanza salina) si poteva estendere sensibilmente la vita della batteria. La loro può essere sottoposta a 7.500 cicli di ricarica senza perdite significative della durata della carica, un progresso considerevole rispetto a prototipi realizzati in passato che permettevano al massimo un centinaio di ricariche.
La nuova batteria è inoltre più affidabile di quelle agli ioni di litio, che spesso accusano il colpo dopo un migliaio di ricariche.
Il problema è che per ora la nuova batteria di alluminio raggiunge i 2 volt, un voltaggio molto basso rispetto a quelli raggiunti dai diversi tipi di batterie agli ioni di litio già in commercio. Il risultato ottenuto è comunque di gran lunga superiore rispetto a quelli raggiunti in passato da altre ricerche sulle batterie di alluminio. Alcuni dei materiali usati dai ricercatori sono inoltre ancora molto costosi, perché al momento non c’è una domanda sufficiente da rendere possibile una loro riduzione del prezzo.
Il nuovo prototipo è inoltre flessibile e la sua forma può quindi essere adattata facilmente a diversi tipi di dispositivi.
La scarsa durata e i lunghi tempi di ricarica sono i principali problemi delle attuali batterie e moltissimi centri di ricerca, universitari e di grandi aziende, lavorano da anni a possibili soluzioni. Secondo molti osservatori, i primi che riusciranno a brevettare e a mettere sul mercato batterie più efficienti e con bassi tempi di ricarica potranno fare enormi affari, considerata l’alta domanda di prodotti che durino più a lungo con una sola carica. Batterie di questo tipo potrebbero cambiare moltissimi mercati, compreso quello dell’auto che fino a ora non ha prodotto soluzioni molto pratiche per spostarsi con automobili elettriche alimentate esclusivamente a batteria.
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