batterie che scadono

Ecco perché le batterie hanno una scadenza

Cosimo Alfredo Pina

Le batterie a ioni di Litio dopo ogni ciclo di ricarica perdono parte della loro capacità, ne è la prova il fatto che dopo un periodo più o meno lungo vediamo diminuire inspiegabilmente l’autonomia dei nostri dispositivi. Un gruppo di ricerca, presso il Dipartimento dell’Energia degli US, fa adesso chiarezza sui meccanismi e le reazioni che causano questo fenomeno.

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Come in tutte le batterie, l’energia generata deriva dal movimento degli elettroni tra gli elettrodi (anodo e catodo); in questo caso gli atomi di Litio cedono gli elettroni durante la scarica e li riacquistano durante la ricarica. Questo processo apparentemente semplice comporta, per ogni ciclo, delle modifiche strutturali agli elettrodi che portano al tanto temuto calo di prestazioni.

Due recenti studi pubblicati su Nature Communications hanno analizzato a fondo questo fenomeno evidenziando alcuni aspetti mai osservati.

La degradazione dell’anodo avviene in maniera disomogenea, andando ad intaccare la struttura superficiale a livello atomico, con un meccanismo del tutto simile a quello dell’arrugginimento dell’acciaio.

Al catodo, la parte opposta all’anodo, il movimento degli ioni di Litio, dovuto alla corrente, genera degli strati di cristalli isolanti che riducono la capacità della batteria. Questo effetto risulterebbe più pronunciato a voltaggi maggiori.

I ricercatori hanno già proposto alcune idee su come migliorare il design degli elettrodi, applicando, ad esempio, degli strati monoatomici che proteggano le componenti più esposte. Queste scoperte sono solo l’inizio verso un’evoluzione delle batterie agli ioni di Litio che risultano al momento l’alternativa più pratica per alimentare i nostri dispositivi.

 

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