La durata della batteria è il maggior problema dei dispositivi mobili, nella migliore delle ipotesi con smartphone e tablet si può arrivare a due giorni di utilizzo.
Con i tablet il problema della durata della batteria è meno sofferto perché meno utilizzati e date le grandi dimensioni permettono di avere batterie dalle enormi capacità che per contro hanno il problema di ricaricarsi lentamente.
La soluzione al problema della durata della batteria può essere il grafene, un materiale ottenuto dal carbonio, che è già da tempo allo studio dei ricercatori di tutto il mondo per poterne sfruttare le qualità perché ha un’ottima conducibilità e stabilità. Tuttavia, i metodi di produzione standard del grafene rendono il materiale difficile da lavorare.
Degli scienziati sudcoreani hanno, probabilmente, risolto questo problema realizzando del grafene 3D che consente di sfruttare le proprietà elettriche e meccaniche del materiale, pur mantenendo la sua elevata area superficiale. Il grafene 3D non è una novità, già altri ricercatori hanno realizzato schiume e aerogel di grafene che risultano non adatti come elettrodi.
Sang-Hoon Park, ingegnere dei materiali alla Yonsei University, in Seoul, Sud Corea e i suoi colleghi, tra cui Kwang-Bum Kim e Kwang Chul Roh, sono riusciti a realizzare delle sfere che assomigliano a dei pompon.
I ricercatori hanno semplicemente passato in una sospensione acquosa delle scaglie di ossido di grafene attraverso un ugello ad ultrasuoni, che utilizza le onde sonore per rompere la sospensione in microgocce. Le microgocce passano poi attraverso una una miscela organica di un solvente e di acido ascorbico.
Nella miscela calda, l’ossido di grafene si riduce a fogli di grafene che poi si aggregano assieme, quindi l’acqua in goccioline evapora. “Questa rapida evaporazione dell’acqua, crediamo, sia responsabile della disposizione radiale dei nanofogli di grafene”, dice Park.
Il team ha anche fatto particelle grafene su silicio caricato partendo da una sospensione di nanoparticelle di silicio e ossido di grafene. Il silicio è un materiale promettente per batterie agli ioni di litio anodi a causa della sua elevata capacità di immagazzinamento di carica, ma anodi a base di gonfiare e distorcere durante la carica e scarica. Incapsulamento in un ponteggio di carbonio supera questo problema.
La struttura del grafene così realizzata consente di sfruttare pienamente le caratteristiche del grafene e in più la metodologia per ottenere i pompom di grafene può essere utilizzata su larga scala per la produzione industriale.
Grazie a questo metodo si potranno realizzare batterie più leggere, più sottili, con capacità maggiori e quindi dalla lunga durata.
Fonte: Chemical & Engineering News
