Batteria con nanoparticelle di silicio 10 volte più efficiente progettata da scienziati canadesi

Credito: Chem. Mater. 2018, 30, 21, 7782-7792

Un gruppo di ricerca dell’Università dell’Alberta dichiara di aver compiuto un passo avanti notevole per quanto riguarda la produzione di batterie agli ioni di litio basate sul silicio molto più efficienti di quelle esistenti diffuse oggi. I ricercatori parlano una capacità di carica 10 volte superiore a quelle delle celle delle attuali batterie. La ricerca è stata pubblicata su Chemistry of Materials.

Uno dei problemi riguardo alle batterie basate sul silicio sta nel fatto che questo materiale è soggetto a fratture e rotture dopo numerosi cicli di ricarica. Il silicio, infatti, tende ad espandersi e a contrarsi quando assorbe e poi rilascia gli ioni di litio. È stato già perlopiù teorizzato che se si potesse efficientemente plasmare il silicio in piccole particelle, in piccoli fili o in piccoli tubi a scala nanometrica è possibile prevenire tali rotture.

Il gruppo di ricerca di Jillian Buriak, una scienziata dei nanomateriali applicati alla produzione dell’energia, ha inteso proprio capire quali strutture creare e quali grandezze queste debbono avere affinché gli inconvenienti legati alla rottura del silicio potesse essere notevolmente ridotti.
Gli scienziati hanno quindi scoperto che particelle piccole solo 3 miliardesimi di diametro di un metro mostrano la migliore stabilità a lungo termine dopo molti cicli di ricarica.

I ricercatori hanno disperso queste nanoparticelle di silicio all’interno di un’aerogel di grafene altamente conduttivo fatto di carbonio con pori nanoscopici, un sistema atto a compensare la bassa conduttività del silicio stesso, ed hanno scoperto che queste strutture riuscivano a massimizzare i benefici di silicio riducendo gli inconvenienti al minimo.

Jonathan Veinot, altro chimico impegnato nella ricerca, per farci capire le eventuali potenzialità di una batteria del genere ci consiglia di immaginare “un’auto con la stessa batteria di una Tesla che potrebbe viaggiare 10 volte più lontano o che potrebbe essere caricata 10 volte meno frequentemente, oppure 10 volte più leggera.”

Fonti e approfondimenti

Articoli correlati


Condividi questo articolo

Resta aggiornato su Facebook: clicca su “Mi piace questa pagina”


Commenta per primo

Rispondi