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Come funzionano le batterie al litio-ossigeno

Rendering di sfere di grafene Smartphone & Gadget #grafene #batterie Samsung prova batterie al grafene che si caricano in 15 minuti Negli esperimenti, hanno ottenuto batterie da 1,5 fino a 1,8 volte più dense di quelle di uso comune
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Come funzionano le batterie al litio-ossigeno FASTWEB S.p.A.
batterie al litio-ossigeno
Smartphone & Gadget
Diversi ricercatori stanno studiando un nuovo tipo di batteria al litio capace di durare cinque volte in più rispetto a quelle utilizzate fino a oggi

Le batterie per smartphone, tablet, computer e auto elettrica è sicuramente uno dei campi di ricerca più interessanti degli ultimi anni. Ogni anno si parla di nuove scoperte e di pile miracolose pronte ad allungare la durata delle batterie fino a quattro o cinque giorni. Fino ad adesso, l'unica cosa che è aumentata è la potenza delle batterie, con alcune società che sono arrivate a montare sugli smartphone pile da 7000 mAh, pur di aumentare l'autonomia. Fino a oggi le batterie utilizzate da tutte le aziende sono quelle al litio che garantiscono una durata accettabile e un costo di produzione abbastanza basso. L'unico problema è appunto la durata, che nei moderni dispositivi non riesce a superare le ventiquattro ore. Per questo motivo molti ricercatori stanno studiando nuove tecnologie per allungare l'autonomia delle batterie.

Con la pila al grafene che ancora necessita di diversi anni prima di studi prima di vedere la luce, al momento la ricerca più avanzata riguarda la batteria al litio-ossigeno che promette di allungare l'autonomia delle pile di ben cinque volte. Sono diverse le ricerche sul tema, alcune portate avanti dall'Università di Cambridge, altre da un gruppo formato da studiosi dello MIT di Boston e studenti sudcoreani. L'obiettivo è quello di realizzare una batteria economica, che aumenti la durata e che possa essere utilizzata sia per gli smartphone sia per l'auto elettrica. Soprattutto quest'ultima è al centro di importanti ricerche che permettano di ricaricare in minor tempo e di aumentare l'autonomia delle batterie. Per chi ha la batteria sempre scarica, le pile al litio-ossigeno sono l'unica ancora di salvezza.

Come combattere il logoramento delle batterie al litio

 

come funziona la batteria al litio ossigeno

 

Uno dei problemi che affligge maggiormente le batterie al litio è il loro logoramento. Dopo un certo numero di cicli di ricarica le pile iniziano a perdere di efficacia e diventano praticamente inutilizzabili. Per questo motivo alcuni ricercatori hanno cercato di trovare nuove tecnologie che permettessero di trovare dei metodi più efficaci. Uno degli studi più recenti prevede l'utilizzo di celle composte da litio e ossigeno. Il voltaggio viene creato dalle molecole di ossigeno presenti nell'elettrodo positivo, che reagisce con gli ioni di litio e formano il perossido di litio. L'unico problema riguarda quest'ultimo elemento che è un pessimo conduttore elettrico e deve essere conservato il più vicino possibile agli elettrodi.

La scoperta dell'Università di Cambridge

 

batteria litio-ossigeno

 

In Inghilterra alcuni ricercatori hanno aggiunto al mix di litio e ossigeno anche lo ioduro di litio e degli elettrodi formati da sottilissimi strati di grafene. In questo modo l'efficacia della batteria è molto più elevata anche se la ricarica non riesce ad arrivare al 100%. Altro problema riguarda anche l'ambiente di ricarica che deve essere composto al 100% da ossigeno: se la batteria entra in contatto con il biossido di carbonio e l'azoto presenti nell'aria danneggerebbe irrimediabilmente i circuiti interni.

La ricerca statunitense

 

nuove batterie litio-ossigeno

 

L'Argonne National Laboratoy ha portato la ricerca a un punto ancora più avanzato. Infatti sono riusciti a creare un superossido di litio cristallizzato molto stabile che aumenta a dismisura l'autonomia della batteria. L'elemento è facilmente scindibile in litio e ossigeno e questo non fa altro che aumentare l'efficienza della batteria e la sua autonomia. Al momento le ricerche sono solamente a una fase iniziale, ma promettono di aumentare l'autonomia fino a quindici volte rispetto alle batterie al litio utilizzate adesso.

Gli utilizzi nella vita di tutti i giorni

Grazie alla loro grande autonomia, il prossimo passo riguarda l'utilizzo delle batterie al litio-ossigeno anche per l'auto elettrica. Anche se non sono pochi i problemi al riguardo, soprattutto per quanto riguarda la grandezza delle batterie. Dall'Università di Cambridge assicurano, però, che sono allo studio delle nuove tecnologie che permettono delle modifiche alla struttura della batteria in modo che sia ottimizzata per l'auto elettrica. Quanto tempo ci vorrà per vederle sul mercato ancora non si sa con certezza, ma la ricerca avanza a passi spediti verso una soluzione definitiva al problema della batteria sempre scarica.

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TAGS: #batteria smartphone #auto elettrica

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