Dai ricercatori Samsung una batteria agli ioni di litio più efficiente con silicio e grafene

I ricercatori del Advanced Institute of Technology di Samsung (SAIT) hanno trovato un modo per impiegare silicio e grafene allo scopo di estendere l'autonomia operativa delle batterie agli ioni di

litio grazie ad un incremento della densit di energia per volume di circa 1,8 volte rispetto a quanto possibile attualmente.

Il SAIT, dettagliando i risultati del lavoro su Nature Communications, riuscito a realizzare un materiale di anodo facendo crescere del grafene sopra una superficie di silicio evitando per la formazione di carburo di silicio (che, sebbene utile come materiale semiconduttore, andrebbe a compromettere il processo elettrochimico).

I ricercatori hanno inizialmente percorso una strada gi imboccata da altri progetti di ricerca, e cio usare il silicio - pi denso rispetto alla grafite normalmente utilizzata e quindi in grado di stoccare pi carica - come materiale di anodo. Si posto, per, il solito problema: quando il silicio interagisce con il litio durante le operazioni di carica si espande.

Per contrastare questo effetto i ricercatori hanno fatto crescere, tramite deposizione di vapori chimici, del grafene sulla superficie del silicio usando inoltre un debole ossidante. Questo processo ha permesso di realizzare una sorta di pellicola protettiva e contenitiva che va a compensare gli effetti di espansione del silicio. La pellicola permette inoltre di evitare la frantumazione del silicio che pu occorrere nel corso del tempo dopo vari cicli di carica/scarica.

Sebbene i ricercatori siano riusciti a delineare con successo questo processo, sono ancora distanti dal trovare un modo di produrre il grafene scevro da carburi di silicio in volumi considerevoli. Del resto, osserva il SAIT, il tentativo di dimostrare che qualcosa di nuovo non solo funziona meglio ma anche commercialmente sostenibile, non un esercizio semplice: "Il pi grande ostacolo nel realizzare il pieno potenziale del grafene attualmente l'alto costo e la bassa affidabilit per la produzione ad ampia scala. Comunque il team sta lavorando sodo perch ci accada".


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