Miglioramenti futuri
I miglioramenti su cui i ricercatori lavorano più assiduamente sono il raggiungimento di densità più elevate, una durata maggiore, più sicurezza e una velocità di ricarica superiore. Con la tecnologia Li-po attuale, usare un materiale migliore per l'anodo migliora sia la capacità sia la longevità della batteria; una maggiore velocità di assorbimento incide invece sulla velocità di ricarica, mentre un maggior numero di ioni di litio incrementa la capacità, mentre la resistenza del materiale che compone l'anodo incide sulla longevità della batterie.
Il futuro delle batterie? Capacità e durata maggiore, più sicurezza e ricarica veloce.
Altre aree di ricerca includono l'elettrolita usato e le tecniche di produzione dei vari componenti, con lo scopo di contenere i costi.
Componenti non infiammabili
Gli scienziati stanno attivamente ricercando i modi per rendere le batterie più sicure. Recentemente è scoppiato un incendio a bordo di un Boeing 787, causato a quanto pare da alcune batterie ai polimeri di litio usate dal velivolo. L'Università della Carolina ha annunciato di aver scoperto un modo per rimpiazzare il solvente organico altamente infiammabile usato dalle batteria al litio, chiamato perfluoropolietere (PFPE). Gli oli PFPE sono da tempo largamente usati come lubrificanti industriali, ma il gruppo di scienziati ha scoperto che è possibile disciogliere al loro interno dei sali di litio.
Gli scienziati stanno lavorando per rendere le batterie al litio più sicure.
Il team pensa che il PFPE può essere anche migliore dei solventi attuali, poiché può ridurre l'effetto di cristallizzazione sugli elettrodi e allungare la vita della batteria. Sono necessari altri test prima di passare alla produzione di massa, ma aspettatevi batterie agli ioni di litio non infiammabili molto presto.
Ricarica veloce
Un gruppo di ricerca dell'Università Tecnologica di Nangyang che sta lavorando sugli anodi ha sviluppato una batteria Li-ion che può essere ricaricata al 70% in solo due minuti, in grado di durare fino a 10mila cicli di ricarica. Questa tecnologia è molto interessante non solo per i dispositivi mobili, ma anche per l'industria delle automobili.
Anziché usare un anodo in grafite, è stato usato un gel composto da nanotubi di diossido di titanio, creato partendo dalla titania. La titania, o biossido di titanio, è una sostanza molto economica usata come componente attivo della protezione solare, e può essere trovata in una varietà di pigmenti, anche nel latte scremato, poiché migliora la bianchezza.
Il diossido di titanio è stato testato come materiale per l'anodo in passato, ma l'uso di un gel di nanotubi incrementa notevolmente la superficie, così l'anodo può assorbire ioni Li+ più velocemente. Il team di ricercatori ha anche osservato che il diossido di titanio è in grado di assorbire più ioni Li+ ed è meno incline alla degradazione rispetto alla grafite. I nanotubi di titanio sono relativamente semplici da creare; la titania è mescolata con soda, riscaldata, lavata con acido diluito e riscaldata per altre quindici ore. Il team ha brevettato la scoperta, quindi aspettatevi la prima generazione di batterie al litio a ricarica veloce (molto veloce) arrivare sul mercato nei prossimi anni.
Entro qualche anno le batterie si ricaricheranno molto velocemente.
Nel frattempo aziende come Qualcomm stanno lavorando sull'incremento della velocità di carica delle batterie Li-ion esistenti con soluzioni come QuickCharge, usando chip di comunicazione che permettono di massimizzare la corrente in ingresso senza danneggiare la circuiteria interna o surriscaldare la batteria. Qualcomm QuickCharge è già disponibile su alcuni smartphone Android come l'HTC One M8, Nexus 6 e Galaxy Note 4.