Il problema della durata della batteria affligge quasi tutti i nuovi device tecnologici, e ancora non sembra arrivata l’ora per una soluzione applicabile nel breve. La ricerca continua a lavorare in questo campo, sfornando risultati decisamente interessanti, ma così avanzati che richiederanno ancora qualche anno di test e ricerca aggiuntiva (come minimo).
Lian Jie, professore associato presso il Renssealer Polytechnic Institute, ha sviluppato degli speciali nanomateriali in grado di migliorare la tecnologia agli ioni di litio sia dal punto di vista meccanico che da quello chimico. Infatti, viene diminuito lo stress della batteria, in modo da migliorare la quantità di carica contenuta e mantenuta.
I due grandi problemi nella batterie al litio sono i cambiamenti di volume, dovuti alla diffusione degli ioni di litio in fase di carica e scarica, e la formazione di SEI – interfaccia solido-elettrolita – dovute alla reazione tra elettrolita liquido con elettroni e ioni di litio; i cambiamenti di volume possono causare danni nella batteria, riducendo drasticamente la quantità di energia che può essere contenuta, mentre la SEI va a consumare ioni di litio, impedendone poi il loro movimento, e come se non bastasse, grazie ad un processo di rottura e riformazione, vi è la possibilità di formare uno strato sempre più spesso, influendo sulle prestazioni e sulla durata della batteria.
Il ricercatore avrebbe risolto questi problemi grazie alla creazione di un elettrodo da nanosfere di ossido di cobalto mesoporose: in questo modo, la trasformazione avviene con l’espansione e la retrazione delle nanosfere, e si va a creare uno strato di SEI sottile e costante sulle superficie delle nanosfere; invece di rompersi e riformarsi, lo strato si espande e si contrae insieme alle sfere, rendendo possibile agli ioni di continuare a diffondersi rapidamente ed efficacemente.