Una batteria con caratteristiche senza precedenti dall’ETH

L’industria dell’elettronica di consumo è maggiormente concentrata sullo sviluppo di computer, smartphone o device che posseggono schermi piegabili o arrotolabili. Un esempio, nello smart clothing, sono i wearable che fanno uso di micro-dispositivi o sensori per monitorare funzioni corporee. Tutti questi dispositivi hanno, però, bisogno di una sorgente energetica che è generalmente una batteria agli ioni di litio. Sfortunatamente le batterie commercialmente disponibili sono rigide e pesanti. Queste caratteristiche le rendono poco adatte ad applicazioni nell’elettronica flessibile.

Nuovo materiale elettrolitico

A Zurigo, all’ETH, il prof. Niederberger, che si occupa di materiali multifunzionali, e il suo team hanno sviluppato un prototipo di batteria Li-ion, a film sottili, flessibile che può essere piegata, stirata e torta senza interrompere l’erogazione di energia.

Ciò che rende questa batteria speciale è l’elettrolita, la parte della batteria che permette il movimento degli ioni di litio in fase di carica e scarica. Questo nuovo elettrolita è basato su un gel d’acqua ad elevata concentrazione di sale del litio. Niederberger focalizza l’attenzione sul fatto che questa nuova tipologia di elettrolita è più environmentally friendly degli elettroliti attualmente disponibili in commercio: i tradizionali sono, infatti, infiammabili e tossici.

La struttura della nuova batteria

Il prototipo di batteria è stato sviluppato seguendo il design delle tradizionali batterie commerciali. I due collettori di corrente per l’anodo e il catodo sono fatti di polimeri compositi flessibili che contengono carbonio elettricamente conduttivo e flakes micrometrici di argento. Sono proprio questi flakes d’argento e il modo in cui sono interconnessi, come tegole in un tetto, e la loro capacità di non perdere contatto tra di loro, che garantiscono la conduttività anche in caso di deformazioni. La chimica del catodo è all’ossido di litio e manganese mentre la chimica dell’anodo è all’ossido di vanadio.

Come sottolinea il prof. Niederberger, ulteriore ricerca sarà necessaria per ottimizzare il design di queste batterie che avranno illimitate applicazioni nel settore degli smartphone dagli schermi pieghevoli e dei wearable.

Noi restiamo in attesa di ulteriori aggiornamenti.