Un team di ricercatori ha sviluppato un innovativo protocollo di carica per le batterie agli ioni di litio che promette di raddoppiare la vita utile di questi dispositivi essenziali nella vita quotidiana dell'uomo moderno e presenti su smartphone, tablet, computer portatili e gran parte dei dispositivi tecnologici moderni.
Lo stratagemma potrebbe estendere la durata delle batterie di anni, secondo quanto descritto da un team di ricercatori in uno studio pubblicato il 14 marzo sulla rivista Advanced Material Sciences.
Le batterie agli ioni di litio subiscono un inesorabile declino nella loro capacità massima al passare del tempo e all'aumentare dei cicli di carica e scarica. Per esempio, secondo quanto afferma Lenovo, le batterie dei laptop possano raggiungere una durata fino a cinque anni o 300-500 cicli di carica. Tuttavia, le migliori batterie oggi sul mercato possono vantare una vita utile fino a otto anni, grazie all'uso di elettrodi in NMC532 (una combinazione di nichel, manganese e cobalto) e grafite.
La ricerca ha messo alla prova diverse batterie utilizzando sia la carica a corrente costante che quella a corrente pulsata, analizzandone la capacità di carica. Si è osservato che, nella modalità a corrente costante, l'interfaccia dell'elettrolita presso l'anodo presentava uno spessore maggiore, limitando di conseguenza la capacità di carica della batteria. Inoltre, si sono rilevate maggiori crepe negli elettrodi di NMC532 e grafite, fattore che influiva negativamente sulla capacità di carica.
Al contrario, l'impiego della corrente pulsata ha permesso un significativo aumento dei cicli di carica che una batteria poteva sostenere, passando da circa 500 cicli con la carica a corrente costante a oltre 1.000 cicli con la corrente pulsata. Questo miglioramento si deve ai periodi di riposo tra una fornitura di corrente e l'altra, che permettono ai materiali di "riposare".
L'esito di questo studio non solo fornisce indicazioni preziose per ottimizzare i protocolli di carica delle attuali batterie agli ioni di litio, ma apre anche prospettive promettenti per il progresso futuro della tecnologia delle batterie. Una conferma viene anche da una ricerca del 2023 di Josefin Strandberg, professore di fisica delle particelle presso il KTH Royal Institute of Technology in Svezia, la quale ha evidenziato come la salute delle batterie agli ioni di litio migliori quando si utilizza un protocollo di carica basato sulla corrente pulsata.