Batterie cariche in un minuto e super resistenti: il futuro è più vicino

Settemilacinquecento (7.500) cicli di ricarica senza perdere potenza. Tempo di ricarica di un minuto: le batterie del futuro stanno per diventare realtà. Frutto della ricerca capitanata dal chimico Hongjie Dai nell'università di Stanford, le batterie in alluminio e in grafite potrebbero rivoluzionare il mondo della tecnologia. A dare la notizia ufficiale è la rivista Nature.

Gli ioni di litio: le batterie che esplodono

Fu Gilbert Lewis nel lontano 1912 a fabbricare le prime batterie al litio, ma la prima pila ricaricabile di questo tipo fu realizzata e commercializzata solo nel recente 1991 dalla Sony. Le batterie odierne (per la precisione accumulatori agli ioni di litio) sono essenzialmente composte da tre elementi:

• L'anodo (il "negativo"), il punto da cui partono gli elettroni provvedendo così alla creazione di un flusso degli stessi (detta appunto, corrente elettrica);
• Il catodo (il "positivo"), il punto in cui gli elettroni ritornano alla base dopo aver percorso svariati circuiti elettronici;
• L'elettrolita, un materiale posto tra anodo e catodo.

Il problema principale del litio (costituente l'anodo della pila) è il suo espandersi senza controllo. Una batteria agli ioni di litio può esplodere se surriscaldata o troppo carica. Ed è inoltre sottoposta a veloce deterioramento. Fu per questi ed altri motivi che nell'agosto del 2014, la stessa università di Stanford aveva sfornato un progetto (capitanato dal professor Yi Cui), nel quale si tentava di "imprigionare" il litio così da tenerlo sotto controllo. "Potrebbe essere il Sacro Graal delle batterie" scriveva allora il professore. Neanche un anno, ed è nuova rivoluzione, ma questa volta letterale: si cambia elemento, addio litio.

I benefici di una batteria agli ioni di alluminio e grafite

Il prototipo costruito a Stanford è infatti costituito da: alluminio (anodo), grafite (catodo) e soluzione salina all'interno di polimero flessibile (elettrolita). Va da sé che alluminio e grafite sono indubbiamente più ecologici e sicuri del litio. Sono elementi che troviamo costantemente nella vita di tutti i giorni. Ma vi sono altre caratteristiche che rendono questa scoperta sorprendente:

• Sono flessibili, in senso letterale, si possono fabbricare batterie curve ad esempio;
• Sono economiche, sia l'alluminio che la grafite costano meno e sono più presenti nel pianeta Terra rispetto al litio;
• Sono più sicure, non soffrono del problema da sovraccarico di energia o surriscaldamento.

Certo, non vi sono solo caratteristiche positive. Lo stesso Hongjie Dai afferma: "Le nostre batterie producono circa la metà del voltaggio delle comuni batterie al litio." Il team è comunque già al lavoro per superare anche questo limite. Hongjie Dai conclude dicendo: "Migliorando il materiale del catodo potremo incrementare la densità dell'energia e la tensione erogata. A parte questo la nostra soluzione ha tutto quello che avete sempre sognato: ottima sicurezza, velocità di ricarica, flessibilità e durabilità."