Progettate pile 10 volte più potenti simulando la struttura della melagrana

Presso l’Università di Stanford degli ingegnosi studiosi, in collaborazione con il National Accelerator Laboratory del DOE, hanno progettato un elettrodo che, simulando la struttura della melagrana, è capace di immagazzinare fino a dieci volte l’energia che le pile riescono normalmente ad accumulare.

Il professor Yi Cui, associato all’Università di Stanford e capo del team di ricerca, spiega così questa invenzione: “Abbiamo di fronte ancora un paio di sfide, ma questo design ci porta ad un passo dall’utilizzare anodi di silicio in piccole batterie, più leggere e più potenti di quelle attuali, per prodotti come telefoni cellulari, tablet e macchine elettriche. Gli esperimenti hanno mostrato il nostro anodo a melograno funziona ad una capacità del 97 per cento anche dopo 1000 cicli di carica e scarica, collocandosi così ben all’interno della gamma desiderata per operazione commerciale”.

Gli anodi in silicio possono arrivare a memorizzare una carica pari a quasi 10 volte quella della grafite presente nelle tradizionali batterie agli ioni di litio e per ricavare il silicio per il momento si sta valutando di estrarlo dal residuo dell’involucro dei chicchi di riso che sono composti per ben il 20% dalla sostanza organica costituita da diossido di silicio.

Il silicio è fragile e dunque rischia di deformarsi o addirittura deteriorarsi durante la carica della batteria.

Sono le parti di carbonio che tengono insieme le particelle di silicio e formano una struttura molto simile ai grappoli del melagrana (da questo l’idea del frutto) consentendo un facile passaggio per le correnti elettriche.

I primi esperimenti hanno dimostrato che questo tipo di struttura ideata in laboratorio risulta la migliore dal punto di vista tecnico.

Il risultato dei test dà ampi margini di guadagno sulle batterie alla melagrana ma è la loro realizzazione che ancora deve essere messa a punto per diventare poco onerosa.

Occorrerà innanzi tutto semplificare il processo e trovare una fonte meno costosa per il nano silicio e quindi le batterie che si ispirano al melograno potranno finalmente entrare in commercio.

Queste eco-batterie dopo oltre 1000 cicli di ricarica hanno una resa energetica ancora pari al 97% e la loro durata è stimata di tre anni: decisamente notevole se paragonata alle batterie al litio oggi in commercio con le più comuni tecnologie portatili.

Autrice: Mariangela Martellotta / Fonte: architetturaecosostenibile.it