Diversi produttori stanno puntando sulle batterie al grafene. Ma di cosa si tratta?
Mentre le batterie attualmente più diffuse (quelle al litio) sfruttano una sostanza liquida, l’elettrolito, tramite cui riescono a trasmettere energia elettrica dall’anodo al catodo, le batterie al grafene sono allo stato solido.
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Utilizzano come elettrolito il grafene, un materiale bidimensionale fatto di atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale, che gli conferisce proprietà uniche: è altamente flessibile, più resistente dell’acciaio e scarsamente soggetto al logorio.
LE BATTERIE AL GRAFENE
Queste batterie sfruttano così la capacità del grafene di immagazzinare in tempi rapidissimi energia in maniera statica. Questo consente ricariche più veloci e autonomia molto più estesa. L’elettrolito solido riesce anche a mantenere temperature inferiori e questo si traduce in una minore infiammabilità.
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Le difficoltà, per ora, sembrano essere nei costi: si tratta di una tecnologia agli inizi dello sviluppo e il grafene è un materiale costoso. Il costo di produzione delle batterie al grafene è attualmente molto più alto delle batterie tradizionali.
I nuovi sviluppi
Diverse aziende, tra cui SAMSUNG, HUAWEI e Appear Inc, hanno annunciato di aver sviluppato batterie al grafene e di averle immesse sul mercato. Tuttavia, il numero di applicazioni commerciali che utilizzano batterie al grafene rimane limitato e la tecnologia è ancora nelle prime fasi di sviluppo.
Parlando di possibili applicazioni in ambito automotive, Nanotech Energy, azienda californiana, ha mostrato la sua nuova batteria al grafene realizzata in collaborazione con Voltaplex. Si tratta di un accumulatore agli ioni di litio costruito impiegando il grafene.
Mentre le attuali batterie al litio, non possono andare oltre i 45° gradi durante la fase di ricarica e in fase di scarica non vanno superati i 60°, questo accumulatore è stato stressato a temperature sotto i 40°, sopra i 60° e ha resistito fino ai 180° senza prendere fuoco. Altra prova superata è quella del proiettile che lo colpisce e lo attraversa a una velocità di 900 m/s senza provocare scintille.
La start-up svizzera Morand eTechnology ha realizzato una batteria per l’auto elettrica con materiali all’avanguardia come alluminio, grafene e carbonio, promettendo una capacità di ricarica ultraveloce, che può ricaricare un’auto elettrica in appena 72 secondi e con una durata utile significativamente superiore rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio.
Sarebbe errato, però, pensare che questa tecnologia sia “occidentale”. Il leader tecnologico nei materiali in grafene è la società cinese specialista delle batterie Hefei Haizhou New Material Co., Ltd., nota anche come SuperC. In SuperC, che ha sviluppato un processo innovativo per produrre grafene a pochi strati e paste per elettrodi nelle batterie agli ioni di litio, sta investendo anche Evonik, azienda chimica tedesca con sede a Essen.
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