Una batteria allo stato solido, capace di ricaricarsi in circa dieci minuti, e con durata fino a 6.000 cicli (di carica e scarica): è la nuova batteria brevettata da un team di ricercatori della Scuola di Ingegneria e Scienze applicate dell’Università di Harvard, guidati da Xin Li, professore associato di scienza dei materiali.

Negli ultimi anni le batterie allo stato solido hanno conosciuto un grande sviluppo: si tratta di normali batterie agli ioni di litio in cui però l’elettrolita – la sostanza minerale conduttrice della corrente elettrica - solitamente liquido, è sostituito da un elettrolita solido, che, come quello liquido, consente agli ioni di litio di muoversi tra i due elettrodi durante le fasi di carica e scarica. Diversamente dalle tradizionali batterie, però, quelle allo stato solido hanno maggiore densità energetica e durano più a lungo.

Una delle maggiori sfide nella progettazione di queste batterie è la formazione di dendriti (agglomerati di cristalli) sulla superficie dell’anodo, uno dei componenti delle batterie. Queste strutture crescono come radici nell’elettrolita e perforano la barriera che separa l’anodo e il catodo, provocando cortocircuiti o incendi. I ricercatori di Harvard hanno trovato una soluzione utilizzando particelle di silicio nell’anodo, che attraggono gli ioni durante la carica impedendo loro di espandersi e formare dendriti.

In questo modo la carica risulta più sicura e i tempi si riducono: la batteria sviluppata ad Harvard, infatti, può essere ricaricata in dieci minuti e mantenere la propria capacità energetica anche dopo 6.000 cicli. La tecnologia è stata concessa in licenza ad Adden Energy, una società spin-off di Harvard, che l’ha ulteriormente sviluppata per costruire una batteria delle dimensioni di uno smartphone.

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6 febbraio 2024