L'elettrolita di legno per le batterie di nuova generazione fornisce una conduttività record

Le moderne batterie al litio utilizzano tipicamente un elettrolita liquido per trasferire gli ioni tra due

elettrodi, ma scienziati che studiano solidile alternative hanno scoperto alcune interessanti possibilità. Tra loro ci sono gli autori del nuovo studio, che hanno utilizzato la cellulosa derivata dal legno come base per uno di questi elettroliti solidi. È sottilissimo e può piegarsi e distendersi in risposta ai cicli della batteria.

Qual è lo svantaggio delle batterie moderne?

Uno degli svantaggi degli elettroliti utilizzati inle moderne batterie al litio sono che contengono liquidi volatili che comportano un rischio di incendio in caso di cortocircuito. Gli elettroliti solidi, nel frattempo, possono essere realizzati con materiali non infiammabili, rendono il dispositivo meno incline alla formazione di dendriti e potrebbero aprire possibilità completamente nuove per l’architettura delle batterie.

Molti dei solidi finora sviluppatigli elettroliti sono stati realizzati con materiali ceramici altamente efficienti nella conduzione di ioni, ma non trasportano molto bene i carichi durante la carica e la scarica a causa della loro fragilità. Gli scienziati della Brown University e dell'Università del Maryland stavano cercando un'alternativa e hanno utilizzato le nanofibrille di cellulosa trovate nel legno come punto di partenza.

Cosa offrono gli scienziati

Questi tubi polimerici in legno erano collegaticon rame per creare un conduttore ionico solido che ha una conduttività simile alla ceramica ed è da 10 a 100 volte migliore rispetto ad altri conduttori ionici polimerici. Secondo il team, ciò è dovuto al fatto che l'aggiunta di rame crea spazio tra le catene polimeriche cellulosiche per formare "autostrade ioniche", consentendo agli ioni di litio di viaggiare con un'efficienza record.

E poiché il materiale è sottile e flessibile, gli scienziatiritenere che resisterà meglio alle sollecitazioni derivanti dall'uso ciclico della batteria. Affermano inoltre che ha stabilità elettrochimica per consentire l'uso di un anodo metallico di litio e catodi ad alta tensione, o può fungere da legante per catodi super spessi nelle batterie ad alta densità.

Fonte: brown.edu, natura, newatlas

Illustrazioni: Danilo Alvesd

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