Hardware

La batteria per smartphone che si ricarica in un minuto

L’anno scorso, eMarketer ha riferito che gli utenti di smartphone nel mondo sono 1,75 miliardi. Mentre gli smartphone diventano onnipresenti, la richiesta di batterie di più lunga durata continuerà ad aumentare. Fortunatamente, i ricercatori della Stanford University stanno costruendo un prototipo di batteria di alluminioche accelera i tempi di ricarica. E la batteria agli ioni di alluminio potrebbe sostituire molte delle batterie agli ioni di litio e alcaline usate in molti smartphone di oggi.

“Abbiamo sviluppato una batteria ricaricabile in alluminio che può sostituire i dispositivi esistenti, come le batterie alcaline, che fanno male all’ambiente, e le batterie agli ioni di litio, che a volte esplodono in fiamme”, ha detto il professore di chimica dell’Università di Stanford Hongjie Dai, ricercatore del progetto, in un articolo. “La nostra nuova batteria non entra in combustione, anche se si buca o si rompe”.

batteria-smartphone-ricarica-informatblog

Una batteria agli ioni di alluminio è generalmente costituita da due elettrodi, un anodo caricato negativamente in alluminio e un catodo caricato positivamente. Il professor Dai ha detto che il suo team ha scoperto per caso che una soluzione semplice è utilizzare la grafite. Per questo motivo i ricercatori di Stanford hanno usato un anodo di alluminio, un catodo di grafite e un elettrolita liquido ionico all’interno di un sacchetto di polimeri. L’elettrolita è essenzialmente un sale che è liquido a temperatura ambiente in modo che sia sicuro.

I ricercatori sono interessati a sviluppare una batteria commercialmente valida in ioni di alluminio da decenni, ma gli sforzi sono stati in gran parte vani. Ciò che rende attraente l’alluminio è la bassa infiammabilità, il basso costo e la capacità di carica. Una sfida importante con lo sviluppo di batterie in alluminio è trovare materiali che producono tensione sufficiente dopo ripetuti cicli di ricarica. I prodotti di elettroliti liquidi ionici utilizzati nella batteria di alluminio di Stanford sono anche un po’ costosi, perché non c’è abbastanza domanda.

Le batterie al litio sono anche potenzialmente un pericolo di incendio. Questo è il motivo per cui United Airlines e Delta Air Lines vietano le confezioni di batterie al litio su aerei passeggeri. Quando a Stanford hanno forato la batteria di alluminio, ha funzionato per un po’ senza prendere fuoco, e ciò la rende molto più sicura rispetto alle batterie agli ioni di litio. Le batterie al litio richiedono ore per la ricarica, ma il prototipo in alluminio a Stanford richiede solo un minuto.

Le batterie in alluminio sviluppate alla Stanford University sono più durevoli rispetto alle altre batterie. Ad esempio, le batterie in alluminio sviluppate in altri laboratori sono morte dopo soli 100 cicli di carica-scarica, mentre quella sviluppata alla Stanford è stata in grado di sopportare più di 7.500 cicli senza alcuna perdita di capacità. Le batterie al litio in genere durano circa 1.000 cicli. La batteria di alluminio è anche flessibile per essere utilizzata in dispositivi elettronici che possono piegarsi.

Le batterie di alluminio potrebbero essere utilizzate per immagazzinare l’energia rinnovabile su reti elettriche: le reti elettriche hanno bisogno di batterie con un ciclo di vita lungo per immagazzinare e rilasciare energia. La tecnologia agli ioni di alluminio è un’alternativa ecologica alle batterie alcaline usa e getta. La batteria ricaricabile in alluminio creata dai ricercatori di Stanford genera circa due volt di elettricità, il valore più alto raggiunto con l’alluminio.

Prima che la batteria agli ioni di alluminio di Stanford possa essere prodotta in serie, il team di ricerca dovrà migliorare il materiale catodico per aumentare la densità di tensione e di energia. La tensione della batteria alluminio creata dai ricercatori di Stanford è circa la metà della batteria al litio media di uno smartphone.

I risultati della ricerca saranno pubblicati in un documento intitolato “An ultrafast rechargeable aluminum-ion battery”, la cui anteprima è stata pubblicata nell’edizione on line del 6 aprile di Nature.com. (Fonte).

One comment
Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Le guide più interessanti