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Un gruppo di ricercatori dell’Università di Stanford ha messo a punto un sistema per evitare che le batterie al litio si surriscaldino troppo perdendo così la loro funzionalità

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Gli accumulatori di energia, detti anche batterie o pile, sono presenti in molti degli apparati alimentati ad energia elettrica che ci circondano e rendono la nostra vita di tutti i giorni un po' migliore. Autonomia, tempo di ricarica, peso e dimensioni sono i fattori critici per lo sviluppo in applicazioni quali i dispositivi portatili come smartphone, tablet e computer portatili. L'evoluzione degli accumulatori sarà particolarmente importante per la diffusione dell'auto elettrica. Segui tutto questo su iissvolta.it, il portale nominato in onore dell'inventore della batteria, il fisico genovese Alessandro Volta. Buona lettura!

La batteria al litio che non esplode

Basti pensare agli smartphone che, visto l’elevato numero di funzioni che devono svolgere, molto spesso non hanno nemmeno la capacità di durare con un unico ciclo di carica per un’intera giornata. Dunque, l’obiettivo prioritario dei ricercatori consiste nel tentativo di mettere a punto una batteria che garantisca delle performance molto elevate durando il più a lungo possibile nel tempo. C’è però anche un altro aspetto da considerare che è quello della sicurezza. La batteria più efficiente del mondo non sarebbe comunque commerciabile qualora potesse rappresentare un rischio per chi la utilizza, e il problema più grande che viene presentato dalle batterie ricaricabili è il loro surriscaldamento. Attualmente la maggior parte dei device portatili, dai laptop ai tablet ai telefonini di ultima generazione, utilizza batterie agli ioni di litio. Questo tipo di batteria in passato ha creato dei problemi davvero seri, arrivando alcune volte persino ad incendiarsi. Anche dei grandi colossi del settore informatico, come Dell e Sony, si sono visti costretti a ritirare dal mercato dei loro prodotti perché correvano il rischio di prendere fuoco. Oggi le batterie al litio sono state stabilizzate, ma ciò non toglie che ancora tendano a diventare molto calde se sottoposte a sforzo continuo. Questo non causa più l’autocombustione, ma può comprometterne la durata e soprattutto la funzionalità. Forse però si è trovato il modo di ovviare a questo inconveniente. Nel numero dell’11 gennaio 2016 della rivista “Nature Energy” è stato pubblicato un articolo che illustra i risultati del lavoro di un gruppo di ricercatori dell’Università di Stanford, capitanato dal professore di ingegneria chimica Zhenan Bao. Gli studiosi si sono focalizzati proprio sulla questione del surriscaldamento delle batterie al litio e sembra che abbiano trovato un metodo per impedire che accada. È stato proprio Bao a spiegare quali sono stati gli esperimenti che hanno messo in atto per giungere alle loro conclusioni. Per risolvere il problema del surriscaldamento delle batterie ci si è rivolti alle nanotecnologie, che hanno consentito di mettere a punto un sensore fatto di materia plastica e contenente delle particelle di nichel. Il sensore è in grado di rilevare la temperatura. Le particelle di nichel poi sono state rivestite di grafene ed inserite in una pellicola di polietilene. Il tutto è stato collegato ad uno degli elettrodi della batteria al litio, che inizia a surriscaldarsi quando raggiunge i 150 gradi Celsius. Quando la batteria sale di calore, il polietilene si espande e le particelle che contiene si allontanano. Questo non permette più il passaggio della corrente elettrica, e quindi la batteria smette di funzionare. Non appena la temperatura scende a livelli accettabili, il materiale plastico torna alla sua forma e dimensione originale e la corrente riprende a scorrere. Bao racconta di aver usato una pistola ad aria calda per essere certo che il comportamento dei materiali utilizzati fosse costante. I risultati sono stati positivi e ora lui si dice ottimista. Infatti sostiene di poter anche calibrare il sistema in modo tale che la pila si spenga anche a temperature inferiori ai 150 gradi Celsius, per preservarne ancora meglio la funzionalità. Una batteria al litio così funzionante sarebbe molto più sicura e di certo avrebbe un gran successo sul mercato.