Un team internazionale di ricercatori appartenenti al programma bandiera dell’Unione Europea FET-Flagship Grafene, ha individuato un metodo basato sull’introduzione di grafene in piccole quantità per superare i limiti della tecnologia delle batterie agli ioni di litio che usano il silicio. Proprio quest’ultimo, infatti, può causare dei rigonfiamenti nei dispositivi.
Il risultato è stato ottenuto dalla tedesca VARTA Micro Innovation GmbH, dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e da BeDimensional (spin-off dell’IIT), tutti partner del programma europeo. Il team ha realizzato una nuova batteria con tecnologia basata sull’introduzione di piccole quantità di grafene nell’anodo. Inoltre, il nuovo metodo permetterà a batterie miniaturizzate che sono utilizzate in molti dispositivi elettronici di aumentarne la capacità del 30%.
Nei prossimi mesi un migliaio di batterie-prototipo al litio, silicio e grafene saranno testate dai principali produttori di dispositivi elettronici. Garantiscono anche più di 300 cicli di ricarica a prestazioni costanti. Verranno utilizzate per il funzionamento di una miriade di gadget elettronici, che va dagli orologi da polso «smart» (come quelle di Apple ma non solo) fino a quelle chiavi intelligenti delle auto o le cuffiette wireless, anche se la loro applicazione più rilevante sarà nel settore della salute: pacemakers, apparecchi acustici, pompe di insulina, defibrillatori.
“Questi segmenti di mercato sono molto interessanti e in rapida crescita. VARTA è un’azienda nota nell’essere pioniera nello sviluppo di soluzioni personalizzate per lo stoccaggio di energia, e quest’ultimo risultato con la tecnologia a base di silicio/grafene ci consentirà di produrre batterie ancora migliori”, ha spiegato Christoph Stangl, di VARTA Micro Innovation GmbH e partner della Flagship Grafene.
Il silicio, che è molto più prestante della grafite usata oggi nelle batterie commerciali, è un materiale che porta dei vantaggi all’interno delle batterie agli ioni di litio come materiale presente nell’anodo, ovvero nel polo negativo del sistema elettrochimico della batteria, poiché aumenta la capacità di stoccaggio degli ioni litio. Tuttavia, durante i cicli di carica e scarica della batteria, il silicio si espande e si contrae, sollecitando con azioni meccaniche l’intero sistema e causando, di conseguenza, l’interruzione del suo funzionamento.
