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Batterie allo stato solido più longeve? Grazie al nano rivestimento

Lo sappiamo, le attuali batterie al litio sono uno dei peggiori colli di bottiglia sia dei dispositivi mobile che delle auto elettriche, per questo in molti stanno cercando soluzioni alternative. Tra questi, un team di scienziati ed ingegneri della Columbia University, capitanati da Yuan Yang, docente di scienza dei materiali e ingegneria‎ che ha messo a punto una soluzione innovativa, un sottile film protettivo, un nano rivestimento in nitruro di boro, in grado di isolare l’elettrolita delle batterie al litio allo stato solido dagli elettrodi, garantendo così una vita media maggiore.

Le batteria al litio allo stato solido infatti eliminano due dei tre limiti principali di quelle agli ioni: la sicurezza (usando un elettrolita ceramico non sono infiammabili) e la capacità di fornire una quantità di carica 10 volte superiore a quella delle batterie agli ioni di litio.

‎Purtroppo però, durante la placcatura ali litio dell’anodo (che nelle normali batterie aglio ioni di litio è in grafite) è assai facile che si formino dei dendriti, col rischio concreto di provocare cortocircuiti e quindi malfunzionamenti a causa della rottura della membrana che separa gli elettrodi.

Proprio qui subentra l’uso del nuovo nano rivestimento. Un film in nitruro di boro dello spessore di soli 5-10 nm è infatti sufficiente a isolare elettricamente l’anodo in metallo dall’elettrolita solido ed è eccezionalmente resistente. In questo modo non è più indispensabile utilizzare una membrana di separazione, i cortocircuiti sono scongiurati anche in presenza di dendriti e la capacità delle batterie allo stato solido non è compromessa, ottenendo così una vita media delle batterie di questo tipo assai più lunga.

I ricercatori stanno ora provando l’efficacia di questo rivestimento su diversi tipo di elettroliti soldi instabili e stanno cercando anche di migliorare le caratteristiche del rivestimento stesso, ma contano di riuscire a passare in breve tempo alla realizzazione di batterie a stato solido di grande durata, un toccasana per smartphone, notebook e auto elettriche.