Non solo efficiente e capiente, ora una batteria può essere anche elastica come una gomma. Lo dimostra l’ultima ricerca condotta dagli scienziati dell’Università di Nanjing per le Telecomunicazioni in Cina, che hanno sviluppato una batteria agli ioni di litio con una flessibilità straordinaria, capace di allungarsi fino al 5000%.
Una batteria al litio estremamente flessibile
La “batteria-gomma” sviluppata dall’Università di Nanjiing rappresenta un significativo passo avanti nel campo delle batterie flessibili, necessarie per alimentare i dispositivi elettronici del futuro.
Per sviluppare questa innovativa batteria il team di ricerca, guidato dal professor Wen-Yong Lai, ha utilizzato componenti estensibili per rendere la batteria completamente flessibile.
In primis, gli scienziati hanno sviluppato un sottile strato di pasta conduttiva contenente nanofili d’argento, carbone nero e materiali catodici e anodici a base di litio. Successivamente, hanno applicato uno strato di polidimetilsilossano, un materiale altamente flessibile utilizzato anche per le lenti a contatto, sopra la pasta conduttiva.
Su questa pellicola gli scienziati hanno poi aggiunto un liquido altamente conduttivo, contenente sale di litio, nonché tanti altri elementi necessari per creare un polimero altamente estensibile. Questo strato è stato poi attivato tramite una speciale luce, trasformandolo in un solido in grado di trasportare ioni di litio anche quando viene “esteso”.
Tutte le particolarità di questa “batteria-gomma”
Come già anticipato, questa innovativa batteria flessibile può estendersi come una gomma, addirittura fino al 5000% della sua lunghezza originale, il tutto senza compromettere le sue prestazioni. Secondo quanto riportato da Interesting Engineering, la batteria riesce a mantenere inoltre una capacità di carica stabile anche dopo 70 cicli di carica-scarica.
Ulteriori prototipi realizzati con elettrodi solidi (al posto di quelli liquidi) hanno addirittura mostrato una capacità operativa ancora più stabile anche dopo 1.000 cicli. A titolo di paragone, nei primi 30 cicli le batterie con elettroliti liquidi mostrano tipicamente un calo delle prestazioni del 16%, mentre quelle con elettroliti solidi hanno registrato solo un calo dell’1% nello stesso numero di cicli.
Nonostante i risultati promettenti, i ricercatori riconoscono che questo tipo di batteria necessita di ulteriori miglioramenti. Tuttavia, il successo ottenuto con questo progetto apre la strada all’adozione di batterie flessibili per dispositivi elettronici, contribuendo alla loro evoluzione verso una maggiore versatilità e integrazione nelle tecnologie indossabili e flessibili.
Per saperne di più su questo studio, consigliamo la lettura del paper pubblicato sull’ACS Energy.
Shi Wang, Shijun Xiao, Henan Cai, Wenqing Sun, Tong Wu, Yu Wang, Jixin He, Sheng Yang, Zhen-Dong Huang e Wen-Yong Lai, Elastic Polymer Electrolytes Integrated with In Situ Polymerization-Transferred Electrodes toward Stretchable Batteries, ACS Energy (2024), DOI: 10.1021/acsenergylett.4c01254
