Nuovo filone nel campo della ricerca sulle batterie: una scheggia di legno ricoperta di stagno potrebbe dare luogo ad una batteria piccola, durevole nel tempo, efficiente e amica dell'ambiente. Questo genere di batterie sono in grado, almeno sulla carta, di conservare una grande quantità di energia ma non possono stoccarla per lungo tempo: si tratterebbe quindi di batterie non indicate per applicazioni di elettronica di consumo ma più indirizzate verso lo stoccaggio di energia in particolari applicazioni, come ad esempio nelle centrali di produzione elettrica.
I componenti impiegati per la costruzione sono migliaia di volte più sottili di un pezzo di carta. I ricercatori hanno utilizzato il sodio invece del litio, con il risultato di realizzare un dispositivo molto più sostenibile dal punto di vista ambientale. Il rovescio della medaglia, come anticipato, sta nel fatto che il sodio non è capace di conservare l'energia con la stessa efficienza del litio, ma si tratta comunque di un materiale comune e dai costi bassi, ideale per conservare elevate quantità di energia.
Le batterie attuali sono realizzate su basi rigide, troppo fragili per poter sopportare la dilatazione e la contrazione che avviene nelle fasi di carica e scarica delle batterie, cioè quando gli elettroni vengono conservati e poi utilizzati. Il team di ricercatori coordinati da Liangbing Hu e Teng Li hanno individuato nelle fibre del legno un sostituto ideale, dal momento che sono abbastanza elastiche per sopportare gli stress meccanici per oltre 400 cicli di carica, collocandosi di diritto tra le più durevoli nanobatterie ad oggi studiate.
Liangbing Hu ha commentato: "L'ispirazione dell'idea deriva dagli alberi. Le fibre di cellulosa che trattengono l'acqua ricca di minerali sono ideali per conservare gli elettroliti liquidi e possono essere usati non solo come base ma anche come elemento attivo della batteria".
I ricercatori osservano che dopo aver caricato e scaricato la batteria centinaia di volte, il legno risulta essere corrugato ma intatto. I modelli simulativi studiati al computer hanno mostrato che le increspature delle fibre di cellulosa riducono lo stress durante la carica e la scarica, motivo per il quale la batteria può sopportare molti cicli.
"Il passaggio degli ioni sodio attraverso gli anodi di stagno indebolisce spesso il collegamento tra lo stagno ed il suo materiale di base. Le fibre di legno sono però sufficientemente flessibili da agire come tampone meccanico e assecondare le variazioni dello stagno. E' questo l'elemento chiave della durabilità delle nostre batterie agli ioni di sodio" ha dichiarato Teng Li.
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