Nuovi smartphone, i dispositivi portatili e le auto elettriche possono attirare molta attenzione del pubblico, ma tutti dipendono dalle batterie per farli funzionare. La maggior parte dei dispositivi attuali utilizza batterie ricaricabili agli ioni di litio, tecnologia che è stata commercializzata per la prima volta nei primi anni '90. Le batterie agli ioni di litio hanno offerto una maggiore durata, una migliore scarica e una migliore efficienza rispetto alle vecchie batterie ricaricabili, ma presenta anche alcuni notevoli svantaggi. Il litio può essere relativamente costoso e difficile da riciclare, e le batterie a base di litio possono avere problemi di surriscaldamento.

Le batterie agli ioni di litio alimentano il nostro presente, ma il futuro dell'energia potrebbe essere in sviluppo nel laboratorio del professor Ian Hosein di ingegneria biomedica e chimica. Hosein e il suo team di ricerca sulla scienza dei materiali stanno conducendo ricerche su materiali che potrebbero essere utilizzati nella prossima generazione di batterie.

"Quando lavoriamo nella scienza dei materiali, i materiali che produciamo devono soddisfare molte aspettative diverse, " dice Hosein. "Stiamo pensando a cosa succede al di là del litio. Altri materiali possono essere intrinsecamente più sicuri, meno costoso e più rispettoso dell'ambiente."

Hosein e il suo team hanno studiato materiali più abbondanti come il calcio, alluminio e sodio per vedere come possono essere usati per progettare nuove batterie.

"Se vuoi spingere i veicoli elettrici, devi assicurarti che possa fornire molta potenza e caricare rapidamente, " dice Hosein. "Questa è una domanda fondamentale della scienza dei materiali. Richiede un'attenta ricerca e sviluppo su diversi materiali in grado di caricare e immagazzinare ioni".

La ricerca sulle batterie ha un alto livello di accesso, ma Hosein afferma che la Syracuse University ha effettuato gli investimenti necessari per sviluppare, test e persino prototipi di batterie. Crede che lo sviluppo delle batterie di prossima generazione sia più o meno dove era il litio negli anni '80.

"C'è assunzione di rischi. Ci saranno materiali che non funzionano. Dobbiamo essere aperti ai fallimenti, " dice Hosein. "A volte può essere uno sparo nel buio, ma devi cercare di saperlo."

Per commercializzare la nuova tecnologia delle batterie, l'industria dovrà vedere un vantaggio in termini di costi per il cambiamento. Hosein dice che sembra che la fornitura di litio potrebbe non essere in grado di tenere il passo con la domanda a partire da cinque o sette anni.

"Vogliamo essere presenti quando la necessità è pronta. Abbiamo strutture di livello mondiale in grado di competere con i migliori laboratori del paese, " dice Hosein. "Il lavoro che stiamo facendo non è solo incrementale, è trasformativo e richiede investimenti a lungo termine per realizzarlo".