Anodi di litio e batterie al litio flessibili

In questo primo articolo dedicato alla tecnologia degli smartphone vi parliamo delle batterie, di come funzionano, delle evoluzioni future e vi diamo alcuni consigli per preservare la longevità.

Avatar di Andrea Ferrario

a cura di Andrea Ferrario

Editor in Chief

Anodi di litio

Recentemente un gruppo di ricercatori di Stanford ha pubblicato un documento in cui raccontano come un sottile strato di nanosfere di carbonio sia in grado di usare il litio metallico come anodo. Questo sarebbe come il Sacro Graal degli anodi, poiché un anodo in litio metallico avrebbe 10 volte la capacità specifica di un moderno anodo in grafite. I precedenti anodi in litio avevano raggiunto solo il 96% di efficienza, che scendeva fino al 50% dopo 100 cicli di carica-scarica, che li rendeva inutilizzabili nella tecnologia mobile. Il team di Standford è stato in grado di mantenere un'efficienza del 99% dopo 150 cicli.

Gli anodi in litio hanno però alcuni problemi, tra cui la tendenza di formare delle escrescenze ramificate dopo alcuni cicli di carica-scarica; inoltre, ancora peggio, possono esplodere se entrano in contatto diretto con l'elettrolita. Lo strato di carbonio è in grado di eliminare questi problemi. Anche se il team non ha ancora raggiunto l'obiettivo di efficienza di Coulomb del 99.9%, crede che lo sviluppo di un nuovo elettrolita assieme ad altri miglioramenti ingegneristici possa portare questo tipo di batteria alla produzione di massa. Gli interessati possono accedere ai documenti da questo link.

Batterie al litio flessibili

Le attuali batterie al litio non sono flessibili, e cercare di piegarle significa causare dei cambiamenti strutturali poco favorevoli, che decrementerebbero la capacità della batteria in maniera permanente. Le batterie flessibili sarebbero l'ideale per i dispositivi indossabili, ad esempio potrebbero essere posizionate nel cinturino di uno smartwatch. LG ha mostrato uno schermo OLED che può essere arrotolato, sia il display che la circuiteria sono flessibili, e l'unico componente che rimane "non piegabile" è la batteria. Con lo smartphone G Flex l'azienda coreana si è avvicinata a questo concetto, ma non si tratta veramente di una batteria flessibile, ma di una soluzione con celle posizionate in maniera tale da prevenire la deformazione.

Un'azienda taiwanese chiamata ProLogium ha annunciato la produzione di una batteria ai polimeri di litio ceramica. La batteria è estremamente sottile e ideale per essere inserita all'interno di indumenti e ha il vantaggio, rispetto le normali Li-po, di essere estremamente sicura. Potete tagliarla, forarla e maltrattarla come volete, non prenderà fuoco né esploderà. Purtroppo è molto costosa da produrre a causa del processo produttivo e la capacità è terribile se si necessità di un prodotto sottile. Probabilmente verrà usata in una nicchia di prodotti – o alcuni accessori a basso profilo – già quest'anno (2015).

Un team di ricercatori del Laboratorio Nazionale Shenyang, in Cina, ha fatto progressi nello sviluppo di alcuni componenti flessibili presenti all'interno delle batterie Li-po, ma è ancora necessaria molta ricerca prima che possano diventare qualcosa di commerciale. Il vantaggio rispetto alle batterie al litio ceramica sarebbe il basso costo di produzione, ma la tecnologia dovrebbe essere trasferibile alle altre tecnologie al litio, come quella al Litio-Zolfo.