Alessandro Longo, la Repubblica 19/4/2013, 19 aprile 2013
PILE LA SUPER BATTERIA CHE SALVERà PC E TELEFONINI
Mai più cellulari scarichi nel bel mezzo di una telefonata o auto elettriche incapaci di sostenere un lungo viaggio: sono queste le promesse di un nuovo tipo di batteria creato nei laboratori dell’Università dell’Illinois. Per ora è ancora un prototipo, ma sfrutta un principio rivoluzionario per superare i limiti delle attuali batterie: elettrodi tridimensionali. Così riesce a generare una potenza di dieci volte superiore, a parità di grandezza. Può essere l’alba di super batterie che resistono per giorni. Oppure essere un modo per avere micro batterie, dieci volte più piccole di quelle ora sul mercato: integrabili così nei vestiti, per avere computer indossabili miniaturizzati, in grado per esempio di monitorare di continuo le nostre funzioni vitali.
I ricercatori sono riusciti anche ad accelerare di mille volte il tempo di ricarica.
«È un modo completamente nuovo di pensare alle batterie, che negli ultimi venti anni hanno fatto pochi passi avanti, mentre la tecnologia in generale si è evoluta molto», ha detto William P. King, il docente alla guida di questo progetto di ricerca. «La nostra microtecnologia può cambiare tutto e rimettere le batterie alla pari con il resto dell’evoluzione tecnologica». Chiunque abbia uno smartphone, anche di quelli nuovi e costosi, sa bene di che cosa parla il docente americano: la tecnologia è avanzatissima, può fare di tutto, ma dopo poche ore si trasforma in un’inutile soprammobile. Fino alla prossima ricarica.
L’idea è quindi una microstruttura tridimensionale del catodo e dell’anodo, i due componenti (“elettrodi”) tra cui avvengono le reazioni chimiche alla base del passaggio di energia. Gli scienziati hanno inventato un nuovo modo per integrare anodo e catodo, in questa microstruttura dove gli elettrodi invece di essere schiacciati su una superfice piana si sviluppano in una terza dimensione, così da ridurre la distanza che ioni ed elettroni devono percorrere. Risultato, l’energia si muove molto più velocemente nella batteria.
Ed è una microstruttura universale, cioè potrà essere adottata in molti tipi di batterie, anche in quelle più comuni, a ioni di litio, che sono nei cellulari, nei computer portatili, nelle automobili.
Adesso bisogna solo aspettare che l’industria cominci a produrre batterie con questa nuova struttura. Ma è proprio qui che c’è l’incognita. I ricercatori non hanno ancora stimato quando la loro idea potrà diventare matura a livello commerciale. «L’architettura ideata dall’università di Illinois è interessante, ma il processo costruttivo rischia di essere troppo costoso», spiega Cosmin Laslau, analista di Lux Research, istituto di ricerca di Boston specializzato in questo mercato. Alla fine è solo una questione economica. «Adesso produrre una comune batteria a ioni di litio costa 409 dollari per kWh di potenza.
Nessun altro tipo di batteria è riuscito a scendere a questi livelli di costo, finora», continua. «Tra le batterie sperimentali, più potenti di quelle agli ioni di litio, ci sono
quelle allo stato solido. Ma saranno mature solo nel 2024», prevede Laslau. Altre tecnologie alternative, promettenti e ora sviluppate nei laboratori, utilizzano il
litio-aria o il litio-zolfo invece degli ioni di litio. Giocano a cambiare l’elemento chimico, insomma.
La scoperta fatta nell’Illinois, invece, è nell’innovazione della struttura: è un approccio del tutto nuovo e proprio per questo motivo può riuscire laddove altre tecniche hanno fallito.