Dal MIT un nuovo materiale che permetterà alle batterie di ricaricarsi velocemente

Gadget e Hi-Tech     Autore: Alessandro Crea Aggiungi un commento

State usando il vostro dispositivo preferito, un lettore MP3, una macchina fotografica, fate voi, quando sul più bello vi si scaricano le batterie. Eh già capita sempre mentre state per fare lo scatto migliore o per ascoltare il vostro brano preferito. E ora? Toccherà mettere sottocarica il dispositivo, ma ci vorrà qualche ora, troppo tardi e ormai il momento magico sarà passato. Ma forse al MIT hanno trovato la soluzione: un materiale che permette un veloce passaggio dell’energia elettrica, in accoppiata con uno specifico componente, dovrebbe permettere di ricaricare le batterie di diversi dispositivi in pochi secondi o al massimo in pochi minuti invece che nelle diverse ore che si impiegano attualmente.

La ricerca è stata svolta da Gerbrand Ceder, Professore del settore Materials Science and Engineering ed è stata pubblicata proprio oggi nell’ultimo numero di Nature.

Secondo il ricercatore le attuali pile al litio sono ottime per accumulare energia, giacché dotate di elevata densità, ma si caricano e si scaricano molto lentamente per via della bassa potenza. A tal proposito Ceder si riferisce alle batterie delle auto elettriche: “Esse hanno una grande energia, consentendo di guidare per molto tempo a 55 miglia orarie, ma la potenza è bassa, quindi non potete accelerare velocemente”.
La spiegazione, finora, era che gli ioni di litio e gli elettroni trasportano la carica elettrica muovendosi troppo lentamente all’interno dei materiali. Ma cinque anni fa il team del professor Ceder fece una scoperta: tramite simulazioni al computer si rilevò che gli ioni all’interno del fosfato di ferro/litio avrebbero dovuto muoversi con estrema velocità. Se quindi il problema non era nel movimento degli ioni, il collo di bottiglia doveva essere altrove.

Calcoli successivi evidenziarono il vero problema: gli ioni di litio si spostano molto velocemente soltanto attraverso dei tunnel all’interno del materiale, presenti sulla superficie; se gli ioni si trovano proprio di fronte all’imboccatura del tunnel tutto procede normalmente, se invece l’imboccatura si trova altrove gli ioni non riescono a raggiungerla perché non possono muoversi.

A questo punto Ceder, assieme a un suo laureato, Byoungwoo Kang, hanno sviluppato un nuovo materiale che viene applicato alla superficie e permette quindi agli ioni di spostarsi velocemente e di imboccare quindi subito i tunnel. Questo nuovo procedimento ha permesso di realizzare una piccola batteria che si ricarica in appena 10/20 secondi contro i 6 minuti necessari impiegando il vecchio materiale in una batteria delle stesse dimensioni.

Ceder dice anche che il lavoro ha evidenziato una tendenza a non degradarsi durante ripetuti cicli di caricamento/scaricamento. Questo dovrebbe quindi permettere di realizzare in futuro batterie più piccole e leggere, poiché serve meno materiale per ottenere la stessa quantità di carica.

“L’abilità di caricare e scaricare le batterie in pochi secondi invece che in diverse ore potrebbe portare a nuove applicazioni tecnologiche e indurre cambiamenti nello stile di vita”, concludono Ceder e Kang nel loro articolo su Nature.

Fonte

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