Nonostante l’attuale tecnologia per le batterie degli smartphone sia molto migliorata rispetto al passato, c’è comunque la possibilità di fare ulteriormente meglio grazie all’uso di nuove tecnologie. Stiamo parlando delle batterie al grafene, tanto discusse in tutti questi anni ma che ancora non hanno trovato posto in nessuno dei dispositivi in commercio e che potrebbero garantire un incremento di autonomia notevole.
Come funzionano le batterie al grafene
Il grafene, in breve, è una composizione di atomi di carbonio strettamente legati in una struttura esagonale o a nido d’ape. Ciò che rende questo materiale così unico, è la sua struttura spessa soltanto quanto uno strato atomico, rendendolo così essenzialmente bidimensionale.
Questa struttura 2D è dotata di proprietà molto interessanti, come un’eccellente conducibilità elettrica e termica, elevata flessibilità, elevata resistenza e peso ridotto. Quello che particolarmente desta interesse è proprio l’accentuata conducibilità elettrica e termica, in grado di superare il rame, il quale è l’elemento metallico più conduttivo.
Queste proprietà possono trovare vari utilizzi, uno fra i più adatti appunto è quello di un “super condensatore”, che esattamente come una batteria tradizionale può immagazzinare corrente ma che può caricarsi e scaricarsi in maniera incredibilmente rapida.
Ciò che ancora manca nel lavoro di ricerca delle batteria al grafene, è riuscire a produrre economicamente dei fogli super sottili in serie per l’utilizzo nelle batterie ma anche in altre tecnologie. Al momento infatti, i costi di produzione rimangono ancora proibitivi, la ricerca tuttavia sta contribuendo a renderle finalmente realtà.
Samsung aveva infatti annunciato ormai due anni fa, una svolta con la sua così detta “palla al grafene”, un composto molecolare innovativo di cui purtroppo non se ne è sentito più parlare. Anche Tesla è interessata a tale tecnologia da impiegare nella batteria dei propri automezzi elettrici.
Perché le batterie al grafene sono migliori delle attuali batterie agli ioni di litio
Proprio come quelle attuali che utilizzano ioni di litio, le batterie al grafene utilizzano due piastre conduttive rivestite in materiale poroso ed immerse in una soluzione elettrolitica. Mentre il funzionamento interno è perlopiù simile, entrambe differiscono nelle caratteristiche.
Il grafene offre infatti una conduttività elettrica superiore agli ioni litio. Ciò consente di caricare molto più velocemente le celle ed erogare energia dalla potenza più elevata. Questo è particolarmente ideale per i veicoli elettrici e per la ricarica rapida di un dispositivo. L’elevata conduttanza termica inoltre, si traduce in un miglior raffreddamento della batteria, prolungandone così la durata anche in casi angusti, proprio come su uno smartphone.
Le batterie al grafene, come detto prima, risultano più leggere e sottili, permettendo così ai dispositivi più piccoli, come smartwatch o simili, di poter usufruire di capienza maggiore e quindi di migliore autonomia. Il grafene risulta infine più sicuro, a differenza delle batterie con ioni di litio infatti, non presenta rischi di esplosione dovuti a squilibri chimici a seguito di surriscaldamento, sovraccarico o foratura.
Il grafene rappresenta quindi il prossimo passo, per la realizzazione di batterie dalla tecnologia più avanzata, che permetteranno la progettazione di dispositivi più sottili, sicuri e finalmente dalla maggiore autonomia. Non resta che sperare di vedere quanto prima!
