Samsung ha pubblicato su "
Nature" i risultati ottenuti utilizzando il
grafene per incrementare l’autonomia delle batterie agli ioni di litio.
Attualmente, i ricercatori del colosso sudcoreano hanno sviluppato un
nuovo metodo per realizzare le batterie che oggi trovano posto nei dispositivi elettronici e anche nei veicoli elettrici.
Dal nuovo metodo si evince che
il silicio è uno dei materiali che potrebbe essere impiegato per l’anodo delle batterie (oggi si usa il carbonio), poichè possiede un’elevata capacità gravimetrica (quasi 4.000 mAh/g). Valori simili permetterebbero di aumentare notevolmente la
densità volumetrica di energia (Wh/l) e quindi l’autonomia.
Il silicio però possiede un difetto:
il suo volume varia durante i cicli di carica e scarica.
Per risolvere il problema, Samsung ha utilizzato un diverso design per l’anodo, in modo da ridurre al minimo l’espansione del volume. Dopo aver testato vari materiali, i ricercatori hanno scelto
nanoparticelle di silicio rivestite di grafene. Il grafene può sopportare l’espansione del volume senza rompersi e senza provocare la formazione di carburo di silicio. Abbinato ad un catodo in ossido di cobalto, la batteria agli ioni di litio può raggiungere una densità di energia pari a 972 Wh/l, circa
1,8 volte maggiore a quella delle attuali batterie (550 Wh/l).
Dopo 200 cicli di carica/scarica, il valore scende a 700 Wh/l, circa 1,5 volte il valore rilevato nelle batterie con anodo in grafite (471 Wh/l).
Ciò significa che
l’autonomia potrebbe teoricamente aumentare da 12 a 21 ore.
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