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La rivoluzione delle batterie al silicio

Un team di ricercatori dell’Università di Clemson ha lavorato su un progetto, finanziato dalla Nasa, che potrebbe portare allo sviluppo di batterie più leggere e a carica ultra-veloce. Queste nuove batterie potrebbero essere rivoluzionare per l’alimentazione delle tute spaziali e anche per l’esplorazione marziana, fornendo una carica più efficace per i rover che esploreranno il pianeta rosso. 

Lo studio, appena pubblicato su Applied materials and interfaces dell’American Chemical Society, prevede l’uso rivoluzionario del silicio anziché della grafite, materiale utilizzato solitamente per le batterie. 

Il silicio permette di immagazzinare una maggiore quantità di carica rispetto alla grafite e in più migliora la velocità di ricarica, riducendo i tempi della ricarica stessa. Malgrado le sue doti performanti, il silicio tende però a rompersi in piccoli pezzi quando viene caricato o scaricato. I ricercatori, per aumentarne la stabilità, hanno quindi utilizzato delle nanoparticelle di silicio, che garantiscono anche un ciclo vitale più lungo. 

Le nuove batterie utilizzano quindi strati di materiale di nanotubi di carbonio, detto Buckypaper, alternati alle nanoparticelle di silicio. In questo modo, anche quando il silicio si rompe rimane al suo posto. «I fogli indipendenti di nanotubi di carbonio mantengono le nanoparticelle di silicio elettricamente collegate tra loro», ha spiegato Shailendra Chiluwal, principale autrice dello studio. 

Batterie più leggere e a carica veloce, come queste, saranno fondamentali anche per le prestazioni dei futuri satelliti, senza contare l’impatto del loro impiego sulla Terra per i veicoli elettrici.  

Immagine in evidenza: Sezione trasversale della struttura microscopica dell’elettrodo con nanoparticelle di silicio. Clemson University

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