Batterie al litio metallico ricaricabili presto disponibili grazie agli ultrasuoni

I ricercatori di San Diego hanno sviluppato un dispositivo a ultrasuoni che, applicato alle batterie al litio metallico, ne aumenta la durata, la carica e la capacità

Lo sviluppo delle batterie è un campo molto vivace, la cui importanza è stata riconosciuta con l'assegnazione del Premio Nobel per la Chimica 2019. Le più diffuse sono le batterie agli ioni di litio, eccellenti per l'elevato numero di cicli di ricarica che possono sopportare. Le batterie al litio metallico hanno una densità di carica più alta ma non sono adatte alla ricarica. L'ostacolo è la formazione di accumuli di metallo nel liquido elettrolitico, chiamati dendriti.

Un gruppo di ricercatori, guidato da James Friend, ha sviluppato un dispositivo che emette ultrasuoni da integrare alle batterie. Le onde emesse generano un movimento nel liquido della batteria tra l'anodo e il catodo. Il movimento continuo dell'elettrolita impedisce la formazione di dendriti, agglomerati di litio metallico. Il dispositivo è parte integrante della batteria ma può essere usato anche in altri tipi di batterie, indipendentemente dal tipo.

Dimensioni del dispositivo a ultrasuoni a destra. Crediti: ucsdnews.ucsd.edu

Le onde sonore generate hanno una frequenza molto alta, tra 100 milioni e 10 miliardi di Hertz. Queste frequenze sono usate negli smartphone per filtrare il segnale wireless e migliorare la qualità dell'uscita audio. Le batterie al litio metallico dotate del dispositivo possono essere caricate e scaricate fino a 250 volte e quelle agli ioni di litio fino a più di 2000 volte. Migliorano anche i tempi di ricarica, poiché le batterie si ricaricano da zero al 100% in 10 minuti.

Lo studio è stato condotto presso l'Università della California a San Diego e i dettagli sono stati pubblicati sulla rivista Advanced Materials. Il dispositivo potrebbe aprire la strada alla commercializzazione delle batterie al litio metallico come alternativa a quelle attuali. Il principale vantaggio rispetto alle batterie agli ioni di litio è la potenza raddoppiata a parità di peso. Tra tutti, i settori più interessati sono sicuramente le auto elettriche, dove la riduzione del peso è il principale ostacolo alla produzione di veicoli efficaci e performanti.