Ricercatori della Rice University sviluppano batteria verniciabile

La tecnica potrebbe trasformare qualsiasi superficie in una batteria agli ioni di litio, e potrebbe essere combinata con celle fotovoltaiche

<I ricercatori della Rice University hanno sviluppato una batteria agli ioni di litio che può essere verniciata su qualsiasi superficie.

La batteria ricaricabile creata dallo scienziato dei materiali della Rice University Pulickel Aiayan è costituita da strati dipinti a spruzzo, ognuno dei quali rappresenta i componenti di una batteria tradizionale. La ricerca appare in Nature's online, rivista dei report scientifici ad accesso libero.

"Questo significa che contenitori tradizionali per le batterie lasciano il posto ad un approccio molto più flessibile che permette tutti i tipi di design e possibilità di integrazione per gli accumulatori", hanno detto Aiayan, Benjamin M. e Mary Anderson Greenwood, professori di ingegneria meccanica e scienza dei materiali e di chimica. "C'è stato molto interesse in questi ultimi tempi nella creazione di fonti di energia con un fattore di forma migliore, e questo è un grande passo in avanti in questa direzione".

Neelam Singh, uno studente laureato alla Rice ed il suo team hanno trascorso ore formulando miscele e collaudando vernici per ciascuno dei cinque componenti stratificati - due collettori di corrente, un catodo, un anodo e un separatore polimerico in mezzo.

I materiali sono stati spruzzati su delle piastrelle in ceramica, su polimeri flessibili, vetro, acciaio inox e anche un boccale di birra per vedere il legame di ogni substrato.

Nel primo esperimento nove batterie su piastrella sono state collegate in parallelo. Una è stato sottoposta ad una cella solare che convertiva la luce bianca di una lampada da laboratorio in energia.

Quando completamente cariche, sia dal pannello solare o dalla corrente di casa, le batterie da sole alimentano una serie di diodi emettitori per sei ore, spiegano alla Rice, fornendo una tensione costante di 2,4 volt.

I ricercatori hanno riferito che le batterie dipinte "a mano" erano coerenti con la loro capacità, a circa il 10% dell'obiettivo. Sono state sottoposte inoltre a 60 cicli di carica-scarica, perdendo solo una piccola percentuale di capacità, ha detto Singh.

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"La parte più difficile è stata raggiungere la stabilità meccanica, e il separatore ha giocato un ruolo fondamentale", ha detto Singh. "Abbiamo scoperto che il nanotubo e gli strati catodo si collegavano molto bene, ma se il separatore non è stabile meccanicamente avrebbe scollegato il substrato. L'aggiunta di PMMA ha dato adesione al separatore. "Una volta dipinte, le piastrelle e altri oggetti sono stati infusi con l'elettrolita e quindi termosaldati e caricati".

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I Ricercatori della Rice hanno depositato un brevetto sulla tecnica, che continueranno a perfezionare. Sono attivamente alla ricerca di elettroliti che renderebbero più facile creare batterie dipinte a cielo aperto, e si immagina che anche le loro batterie come un insieme di tasselli possono essere configurate in molti modi.

"Possiamo davvero considerare questo un cambio di paradigma", ha detto Singh.>


Fonte: Rice University

Foto: Per gentile concessione di Neelam Singh/Rice University