Da Wired :
Sarà anche sfruttato il grafene per proteggere l’espansione dell’anodo durante la carica
In attesa che il grafene diventi la quotidianità e rivoluzioni una buona fetta del tech (e non solo), si lavora per migliorare la qualità e l’efficienza di componenti attuali, come quelli all’interno delle batterie. Una delle mosse per guadagnare dal 20 al 50% di energia con una carica è quella di puntare sulla combinazione litio-silicio.
Tra i pionieri di questa soluzione c’è Gene Berdichevsky che ha lavorato alla prima Tesla, la Roadster, e in seguito ha fondato Sila Nanotechnologies nel 2011 con l’intento di mettere sul piatto una batteria migliore in prestazioni e affidabilità. Nanoparticelle di silicio adottate come anodo possono infatti caricare le celle di ioni di litio in modo migliore rispetto alla grafite comunemente utilizzata.
L’applicazione di questo mix è pronta a uscire dalla fase sperimentale ed entrare nel mondo della quotidianità, dai piccoli dispositivi come smartphone oppure gli indossabili per poi passare alle batterie più esigenti, come quelle che alimentano le vetture elettriche.
Semplificando la procedura, quando gli ioni di litio scorrono verso l’anodo durante la carica aumentano in modo considerevole la loro entità quando quest’ultimo è realizzato in silicio invece che in grafite. Tutto così semplice? Sulla carta, perché una delle conseguenze è che l’anodo tende a gonfiarsi anche di quattro volte rispetto alle dimensioni originarie. Il pericolo è che le particelle di silicio possano polverizzarsi e la struttura fratturarsi compromettendo tutti i vantaggi iniziali.
Per ridurre il rigonfiamento Tesla utilizza già da ora sabbia che però limita anche le performance. Una possibile soluzione arriva da NanoGraf che – guarda un po’ – punta proprio sul grafene come ideale aiuto per il sistema litio-silicio andando a integrarlo in una matrice che accoglie il rigonfiamento del silicio proteggendo al contempo l’anodo. In questo caso il guadagno di carica può arrivare anche al 30%. Per arrivare anche al 50% serve eliminare tutta la grafite e infatti Sila punta su una struttura “spugnosa” in solo silicio che regge l’espansione proteggendone l’integrità.
L’ultimo ostacolo prima che queste soluzioni vengano impiegate su larga scala è ridurre il costo produttivo. Servirà tempo e passi cauti, per questo motivo si inizierà da dispositivi piccoli che necessitano di poca energia per passare gradualmente alle auto elettriche. A quando il grande salto? Secondo le stime servirà attendere come minimo la metà dell’attuale decade.
Intanto, l’Unione Europea punta già in modo consistente sulla sperimentazione sul grafene con un investimento di 92 milioni di euro.
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