La svolta nella tecnologia degli elettroliti polimerici migliora le prestazioni delle batterie a stato solido

Batterie agli ioni di litiosono ampiamente utilizzati negli smartphone, nei laptop e nei veicoli elettrici, ma devono affrontare sfide relative alla velocità di ricarica, all'autonomia e ai rischi per la sicurezza. Le batterie allo stato solido a base polimerica sono considerate una direzione promettente per la commercializzazione anticipata grazie al loro basso costo, alla buona flessibilità e alla facilità di lavorazione.

Recentemente, un gruppo di ricerca dell’Università di Fuzhou ha fatto progressi nel campo degli elettroliti polimerici. Applicando il principio fisico fondamentale di un "campo elettrico incorporato", i ricercatori hanno introdotto gli ioni di zinco vicino agli atomi di ossigeno sulle catene polimeriche. Ciò ha ridotto la forza legante sugli ioni di litio, costruendo un percorso a minore resistenza per il trasporto degli ioni all’interno dell’elettrolita.

Questo design riduce significativamente la barriera energetica di migrazione degli ioni di litio, migliorando notevolmente la capacità di ricarica rapida e la durata del ciclo della batteria. I risultati dei test hanno mostrato che le batterie al litio ferro fosfato che utilizzano questa tecnologia hanno mantenuto l’84% della loro capacità dopo 5.000 cicli di carica-scarica a una velocità di 2°C. Questo lavoro apre la strada a un nuovo approccio alla regolazione del trasporto di ioni attraverso i campi fisici, fornendo supporto tecnico per lo sviluppo di batterie allo stato solido più sicure e con prestazioni più elevate.