Uno stato sottile ed autoassemblante fatto di molecole attive a livello elettrochimico è stato sviluppato da un team di ricercatori dell’Università Statale della Pennsylvania (anche Penn State) onde rendere più affidabili le batterie al litio. I ricercatori credono che saranno soprattutto le batterie al litio metallico, considerate come la generazione successiva delle batterie agli ioni di litio, oggi le più diffuse, a sfruttare questo strato di molecole particolari, come spiega Donghai Wang, un professore di ingegneria meccanica del Battery and Energy Storage Technology Center della Penn State.
Le batterie al litio metallico sono più dense a livello di immagazzinamento dell’energia grazie all’anodo di litio. Tuttavia il loro problema, come spiega ancora Wang sta nella “crescita dendritica” oltre ad un’efficienza più bassa ed ad un ciclo di vita meno lungo.
Proprio per questo i ricercatori hanno costruito un monostrato autoassemblante elettrochimicamente attivo che protegge la superficie dello stesso anodo di litio. Con questo strato la batteria riesce a limitare la crescita di picchi di cristallo di litio quando viene caricata troppo velocemente oppure a temperature troppo fredde. Questi picchi di litio, infatti, possono mandare in cortocircuito la stessa batteria con evidenti limitazioni del suo funzionamento.
“Il monostrato fornirà una buona interfaccia elettrolitica solida durante la carica e proteggerà l’anodo di litio”, spiega Wang. Secondo i ricercatori questa tipologia di batteria, con questo particolare stratagemma, potrà essere caricata un numero maggiore di volte.
Al momento le migliori batterie al litio metallico possono essere infatti caricate solo poche centinaia di volte (molto spesso anche di meno), un numero evidentemente troppo basso per un eventuale utilizzo commerciale. Lo studio è stato pubblicato su Nature Energy.
Approfondimenti
- Batterie al litio metallico a bassa temperatura e ad alta velocità di ricarica abilitate da un’interfaccia regolata da un monostrato elettrochimicamente attivo – Nature Energy (IA) (DOI: 10.1038/s41560-020-0640-7)
