Dai telefoni cellulari e laptop ai veicoli elettrici, Le batterie agli ioni di litio sono la fonte di energia che alimenta la vita di tutti i giorni. Ma negli ultimi anni, hanno anche attirato l'attenzione per aver preso fuoco. Nel tentativo di sviluppare una batteria più sicura, gli scienziati riferiscono sulla rivista ACS Nano lettere che l'aggiunta di nanofili non solo può migliorare le capacità di resistenza al fuoco della batteria, ma anche le sue altre proprietà.

Nelle batterie agli ioni di litio (LIB), gli ioni di litio si muovono avanti e indietro tra gli elettrodi attraverso un elettrolita. I LIB tradizionali hanno un elettrolita liquido composto da sali e solventi organici, ma evapora facilmente e può essere un pericolo di incendio. Così, i ricercatori hanno rivolto la loro attenzione agli elettroliti allo stato solido come potenziali alternative. Sono state proposte diverse opzioni per gli elettroliti allo stato solido, ma la maggior parte non è stabile o non può soddisfare richieste su larga scala. Gli elettroliti polimerici hanno mostrato potenziale perché sono stabili, economico e flessibile; ma hanno scarsa conduttività e proprietà meccaniche. Così, gli scienziati hanno aggiunto una serie di composti per migliorare l'elettrolita. Xinyong Tao e colleghi hanno precedentemente prodotto il borato di magnesio (Mg ₂ B ₂ oh ₅ ) nanofili, che aveva buone proprietà meccaniche e conduttività. Volevano vedere se queste proprietà sarebbero state impartite anche alle batterie quando questi nanofili fossero stati aggiunti a un elettrolita polimerico allo stato solido.

Il team ha miscelato l'elettrolita a stato solido con 5, 10, 15 e 20 percento in peso del Mg ₂ B ₂ oh ₅ nanofili. Hanno osservato che i nanofili hanno aumentato la conduttività degli elettroliti e hanno permesso loro di sostenere più stress rispetto all'elettrolita senza nanofili. L'aumento della conduttività era dovuto ad un aumento del numero di ioni che si muovevano attraverso l'elettrolita a una velocità maggiore. Il gruppo ha anche testato l'infiammabilità dell'elettrolita e ha scoperto che bruciava a malapena. Quando l'elettrolita potenziato da nanofili è stato accoppiato con un catodo e un anodo come se fosse in una batteria, il set-up aveva prestazioni migliori e una maggiore capacità ciclica rispetto alle batterie senza nanocavi aggiunti.