Grafene, il materiale del futuro per batterie a costo ridotto

Battery

Il grafene, molecola bidimensionale composta da atomi di carbonio disposti in maniera esagonale (la disposizione a nido d’ape) ed ottenuta dalla lavorazione in laboratorio della grafite, promette di rivoluzionare i circuiti integrati del futuro, e non solo.

Ad esempio, è stato scoperto che l’aggiunta di grafene al biossido di titanio nella produzione di elettrodi per batterie migliora le prestazioni della batteria stessa, fino a triplicarne la durata e l’efficienza. Questo potrebbe essere un primo passo per ridurre costi ed impatto ambientale delle attuali batterie Li-ion, attualmente prodotte con metalli rari, sulla cui estrazione si avrebbe un considerevole risparmio,  e con materiali a base di carbonio ad alta infiammabilità.

Il biossido di titanio, in sé, non fornisce adeguate prestazioni da poterlo rendere una alternativa possibile ai materiali attualmente in uso; pertanto, i ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory, che stanno conducendo la ricerca su questi materiali alternativi da usare nelle batterie, hanno aggiunto il grafene, materiale dalle ottime caratteristiche di conduttività, per vedere se si registrasse un miglioramento nelle prestazioni del biossido di titanio.

Al momento di confrontare i risultati del test di conduttività, sia in fase di caricamento che di scaricamento dell’elettricità, si è potuto rilevare che gli elettrodi contenenti grafene fornivano prestazioni fino a tre volte superiori a quelle dei normali elettrodi all’ossido di titanio. Ad esempio, un’operazione di sorveglianza condotta con microspie alimentate a batterie Li-ion poterbbe durare fino a 3 volte tanto, con ovvi benefici dal punto di vista della raccolta di prove.

Per ora questi risultati sono validi solo nell’ambito di un progetto di ricerca, ma le case produttrici di batterie hanno già manifestato interesse per un progetto che promette di abbattere i costi di produzione. Staremo a vedere.

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