La batteria è uno degli aspetti più importanti da prendere in considerazione quando si acquista uno smartphone. I terminali odierni hanno fatto passi da gigante per quanto riguarda la connettività – pensiamo ad esempio al 5G e al Wi-Fi 6 -, la risoluzione degli schermi, il dettaglio delle fotocamere e l’impiego di materiali di alto livello. La batteria, purtroppo, resta ancora oggi il vero tallone d’Achille degli smartphone.

Caricare batterie ancora più velocemente

Senza una precisa ottimizzazione hardware, terminali con batterie da 4-5000 mAh riescono a garantire 4-5 ore di schermo attivo, di fatto obbligando noi utenti a dover ricaricare lo smartphone almeno una volta al giorno. Tutto ciò potrebbe ben presto cambiare grazie al lavoro di un gruppo scienziati statunitensi del Brookhaven National Laboratory (BNL), che sono stati in grado di osservare il modo in cui le particelle elettricamente cariche si muovono all’interno di una batteria.

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Come viene descritto nel paper che accompagna la scoperta, il team ha osservato in tempo reale il movimento degli ioni di litio che passano attraverso le celle in litio titanato (LTO). Questi movimenti avvengono quando la batteria si sta scaricando e, incrementando la velocità di queste particelle, è possibile sviluppare batterie che si caricano/scaricano più velocemente.

Feng Wang, scienziato dei materiali dell’Interdisciplinary Sciences Department del BNL e co-autore del lavoro, afferma che “capire come si spostano gli ioni di litio è molto importante e permetterà di creare batterie migliori, con tempi di ricarica molto ridotti“. Per osservano il movimento in tempo reale degli ioni di litio, gli scienziati si sono avvalsi di un microscopio elettronico a trasmissione “TEM” e di una speciale cella elettrochimica.

Da queste osservazioni si è osservato che le celle in litio titanato assumo una nuova forma atomica fra lo stato iniziale e quello finale, il che permette agli ioni di litio di sfruttare una “corsia preferenziale ad alta velocità” tramite cui viaggiare. LTO rappresenta così un valido materiale alternativo agli elettrodi in grafite attualmente presenti nelle batterie agli ioni di litio, addirittura in grado di resistere meglio alla zincatura delle lamine.

Il fine ultimo di questa scoperta è quindi quello di permettere alle batterie del futuro di caricarsi più velocemente senza incorrere nei potenziali danni di cui soffrono le classifiche batterie odierne.