La ricerca elettrizzante degli scienziati della Clemson University potrebbe portare alla creazione di batterie più leggere ed a ricarica rapida adatte per alimentare una tuta spaziale o persino un rover su Marte. La ricerca, finanziata dalla NASA, è stata recentemente riportata in un articolo intitolato “Anodi tridimensionali con diffusione rapida, alta capacità, capacità ad alta velocità e lunga durata di ciclo” apparso sulla rivista Applied Materials and Interfaces dell’American Chemical Society. Scopriamo nel dettaglio di cosa si tratta.
La scoperta degli scienziati sulle batterie
Podila, un assistente professore nel dipartimento di fisica e astronomia del College of Science, ha detto che le nuove batterie rivoluzionarie potrebbero presto essere utilizzate nei satelliti statunitensi. “La maggior parte dei satelliti riceve energia principalmente dal sole”, ha detto Podila. “Ma i satelliti devono essere in grado di immagazzinare energia per quando sono all’ombra della Terra. Dobbiamo rendere le batterie il più leggere possibile, perché più il satellite pesa, più la sua missione costa”.
Podila ha detto che per comprendere le scoperte del gruppo, è possibile visualizzare l’anodo di grafite in una batteria agli ioni di litio come un mazzo di carte, in cui ogni carta rappresenta uno strato di grafite che viene utilizzato per immagazzinare la carica fino a quando non è necessaria l’elettricità. Il problema, ha detto Podila, è che “la grafite non può immagazzinare molta carica“.
Il team di Clemson ha scelto di lavorare con il silicio, che può contenere più carica, il che significa che più energia può essere immagazzinata in celle più leggere. Sebbene gli scienziati apprezzino da tempo l’elevata capacità del silicio per l’accumulo elettrico, questo materiale si rompe in pezzi più piccoli mentre si carica e scarica. La soluzione che il team ha trovato prevede l’uso di minuscole particelle di silicio “nanometriche”, che aumentano la stabilità e forniscono un ciclo di vita più lungo.