Un nuovo studio condotto da scienziati dell’Università della California, Berkeley, ha dimostrato che i difetti puntiformi nei cristalli del catodo possono accelerare l’assorbimento degli ioni di litio. Questa scoperta potrebbe portare allo sviluppo di batterie agli ioni di litio nuove e migliorate.

Le batterie agli ioni di litio sono utilizzate in un’ampia varietà di dispositivi elettronici, dai laptop agli smartphone alle auto elettriche. Funzionano immagazzinando gli ioni di litio in un materiale catodico, che in genere è un ossido metallico. Quando la batteria è scarica, gli ioni di litio si spostano dal catodo all'anodo, dove si combinano con gli elettroni per produrre elettricità.

La velocità con cui gli ioni di litio possono muoversi attraverso il materiale del catodo è un fattore chiave nel determinare le prestazioni di una batteria agli ioni di litio. I difetti puntiformi nel cristallo del catodo possono creare percorsi che consentono agli ioni di litio di muoversi più rapidamente, il che può migliorare la densità di potenza e la capacità della batteria.

Nel loro studio, gli scienziati di Berkeley hanno utilizzato una combinazione di tecniche sperimentali e computazionali per studiare gli effetti dei difetti puntiformi sul trasporto degli ioni di litio nei cristalli catodici. Hanno scoperto che alcuni tipi di difetti puntiformi, come i posti vacanti di ossigeno, possono aumentare significativamente la mobilità degli ioni di litio.

Questa scoperta potrebbe portare allo sviluppo di nuovi materiali catodici con densità di potenza e capacità più elevate. Questi materiali potrebbero essere utilizzati nelle batterie agli ioni di litio di prossima generazione per veicoli elettrici e altre applicazioni.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Materials.

Fonte: Università della California, Berkeley