Perchè le batterie al litio degradano nel tempo?

La durata della batteria per il nostro smartphone è ormai punto di vitale importanza prima dell’acquisto di un nuovo dispositivo. Lo standard minimo richiesto è infatti la durata di almeno una giornata con tutte le connessioni attive e un utilizzo medio del telefono, senza necessità di ricaricarlo prima di sera.

Da tempo si ricercano nuovi tipi di materiali da utilizzare per aumentare la capacità, la durata e la velocità di ricarica delle batterie ma tutto questo per ora è solo una chimera e bisogna accontentarsi delle attuali batterie ai polimeri di litio.

Purtroppo, però, man mano che le batterie al litio subiscono processi di scaricamento e ricarica esse si deteriorano arrivando a perdere circa il 20% della propria capacità dopo appena un anno di ricariche (si parla di una ricarica al giorno dallo 0% al 100%, situazione non reale ma verosimile).

Questo significa che dopo circa un anno e mezzo nella realtà potremmo trovarci una batteria non più in grado di farci arrivare a sera senza collegare il nostro smartphone alla presa della corrente elettrica. Ma perchè succede questo?

I ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory hanno cercato di chiarire questo punto realizzando un video che troverete a fine articolo. Utilizzando uno speciale microscopio, infatti, si è riuscito a far vedere come si deteriora una batteria al litio. Ogni volta che la batteria si scarica e viene ricaricata, si creano fessure nell’elettrodo e si perdono tracce di litio, che andranno via via perse con i futuri cicli e non potranno più essere utilizzate.

Oltre a queste due motivazioni ce ne sarebbe una terza: man mano che la batteria si deteriora, si creano delle interfasi solide sull’elettrodo che non permettono di ricaricare la batteria. Ora però bando alle ciance e passiamo al video dei ricercatori: