Un innovativo elettrodo rende stabili le batterie allo stato solido

Roma – Grazie a un innovativo elettrodo è stato possibile rendere stabili le batterie allo stato solido, un’alternativa più efficiente e più green alle attuali batterie allo stato liquido al litio. E’ quanto emerge da uno studio guidato dalla Doshisha University, e pubblicato su ACS Applied Materials & Interfaces. Le batterie sono diventate una componente integrante della tecnologia moderna. Le batterie agli ioni di litio (LIB) si trovano praticamente ovunque, dai dispositivi elettronici portatili alle grandi power bank utilizzate nei sistemi di generazione di energia rinnovabile. Tuttavia, gli attuali design delle LIB soffrono di alcuni svantaggi tra cui la bassa durata e l’uso di elettroliti liquidi tossici. Per affrontare queste limitazioni, gli scienziati studiano le batterie allo stato solido da oltre un decennio. Sebbene le batterie allo stato solido a base di silicio dovrebbero essere teoricamente più durevoli delle batterie agli ioni di litio convenzionali, presentano un significativo problema. Quando una batteria allo stato solido a base di silicio subisce cicli di carica/scarica, l’elettrodo negativo si espande e si contrae ripetutamente. Ciò sottopone l’interfaccia tra l’elettrodo e l’elettrolita solido rigido a un notevole stress meccanico, causando la rottura, il distacco e un calo irreversibile delle prestazioni del primo. Per far fronte al problema gli autori del nuovo studio hanno creato un elettrodo di ossido di silicio (SiO x ) poroso e lo hanno testato in celle completamente allo stato solido. Ne emerso che i nuovi elettrodi riuscivano a mantenere anche dopo i cicli di ricarica la giunzione interfacciale tra l’elettrodo e l’elettrolita. “Saranno necessari – concludono gli autori – ulteriori studi per ottimizzare completamente la struttura porosa degli elettroliti SiO x così da ottenere le massime prestazioni in tutte le batterie allo stato solido. Con molta fortuna, gli sviluppi futuri in questo entusiasmante campo porteranno a una svolta tanto necessaria nell’accumulo di energia”. (30Science.com)