e se una batteria durasse per sempre? uno studente di chimica scoprì accidentalmente la strada

I ricercatori dell’UCI hanno inventato una tecnologia che potrebbe cambiare il modo in cui verranno prodotte le batterie del futuro. Riesci a immaginare una batteria che duri per sempre e possa persino alimentare la tua auto o la tua casa? Quando la dedizione incontra la fortuna, può dare i suoi frutti, scoprendo innovazioni sorprendenti con un enorme impatto sul consumo energetico futuro. E così è stato, durante il suo dottorato presso l'Università della California, Irvine, la studentessa di chimica Mya Le Thai ha sviluppato accidentalmente una tecnologia che potrebbe potenzialmente consentire a una batteria di mantenere cariche eterne. Il materiale della batteria basato su nanofili che può essere ricaricato un numero illimitato di volte, ci porta un passo avanti verso una batteria che non avrebbe mai bisogno di essere sostituita.

Mya stava giocando con vari materiali in laboratorio finché non ha rivestito una serie di nanofili d'oro con uno strato di gel molto sottile. Avvolgendo i fili in questo gel sottile, i filamenti del condensatore mantengono le loro proprietà anche sotto centinaia di migliaia di cariche.

immagine di UCI News

Sviluppato dai ricercatori dell'Università della California a Irvine, questa invenzione rivoluzionaria potrebbe prolungare in modo significativo la durata di vita di computer, smartphone, elettrodomestici, automobili e veicoli spaziali. Gli scienziati cercano da tempo di utilizzare i nanofili nelle batterie. I nanofili sono migliaia di volte più sottili dei capelli umani pur essendo altamente conduttivi e presentano un'ampia superficie per l'immagazzinamento e il trasferimento degli elettroni. Tuttavia, a causa delle loro dimensioni, sono estremamente fragili e hanno poca resistenza alle scariche e alle ricariche ripetute. In una tipica batteria agli ioni di litio, si espandono e diventano fragili, il che porta alla rottura.

I ricercatori dell'UCI hanno risolto questo problema rivestendo un nanofilo d'oro in un guscio di biossido di manganese e avvolgendo il tutto in un elettrolita costituito da un gel simile al plexiglas. La combinazione è affidabile e resistente ai guasti. Con la tecnica inventata da Mya Le Thai, il team ha sviluppato un prototipo che ha resistito a quasi 200.000 cicli di ricarica nel corso di tre mesi. I risultati non hanno rilevato alcuna perdita di potenza o capacità e nessuna frattura di nanofili. "È stato pazzesco"ha detto Reginald Penner, presidente del dipartimento di chimica dell'UCI."Perché queste cose in genere muoiono in modo drammatico dopo 5.000 o 6.000 o 7.000 cicli al massimo."

video still di 'Power of I – Nanobattery at UC Irvine' ©UCI

Il team dell’UCI ritiene che la sostanza appiccicosa plastifichi l’ossido metallico nella batteria e le conferisca flessibilità, prevenendone la rottura. "L'elettrodo rivestito mantiene la sua forma molto meglio, rendendolo un'opzione più affidabile", ha detto Thai. "Questa ricerca dimostra che un elettrodo di batteria basato su nanofili può avere una lunga durata e che possiamo trasformare questo tipo di batterie in realtà."

video still di 'Power of I – Nanobattery at UC Irvine' ©UCI

Lo studio è stato condotto in coordinamento con il Centro di ricerca Energy Frontier Nanostructures for Electrical Energy Storage dell’Università del Maryland, con il finanziamento della divisione Basic Energy Sciences del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.

video still di 'Power of I – Nanobattery at UC Irvine' ©UCI

informazioni sul progetto:

sviluppatori:ricercatori dell’Università della California, Irvine (UCI)

inventato da:studentessa di chimica Mya Le Thai