Perché Huawei nelle sue batterie al litio ha messo del grafene? Forse che questa nuova tecnologia dia la possibilità di sopportare temperature più elevate alle batterie?
Huawei nel suo centro di ricerca, Watt Laboratory con a capo Yangxing Li, ha messo a punto una tecnologia che permette alle batterie di sopportare temperature più alte, utilizzando il grafene che permette agli accumulatori di restistere al calore.
Queste batterie sono in grado di funzionare fino a temperature di 60°, ossia circa 10° in più rispetto agli standard attuali: sono progettate per essere utilizzate nelle regioni del mondo più calde e, se le voci sono veritiere, dovrebbero durare molto di più, circa il doppio rispetto alle normali batterie al litio.
Inoltre il direttore del laboratorio, spiega che non è stato utilizzato solo il grafene (che, come accennato, favorisce il raffreddamento delle batterie), ma altri due nuovi elementi sono stati impiegati per realizzare questi accumulatori: il primo è un particolare additivo negli elettroliti che rimuove le tracce di acqua ed impedisce agli elettroliti di evaporare ad alte temperature, mentre il secondo è basato su materiali NMC (Nickel manganese cobalt) modificati, in grado di migliorare la stabilità termica.
A completamento il video realizzato da Huawei che spiega nel settaglio come funzionano queste nuove batterie.
Come mai le batterie degli smartphone possono esplodere, è tra gli interrogativi che recentemente pare farsi spazio tra gli utenti.
"La batteria del mio smartphone è esplosa", una frase ricorrente negli ultimi tempi, basti pensare al caso che è accaduto con il Galaxy Note7 di Samsung che ne ha generato il ritiro dal mercato.
Come mai le batterie degli smartphone esplodono: consigli e precauzioni
Come mai, perchè la batteria di uno smartphone può esplodere? Quali sono le cause che ne determinano tale situazione?
La batterie che gli smartphone utilizzano sono composte da elementi di ioni di Litio i quali difficilmente possono gonfiarsi ed esplodere a meno che non si verificano alcune circostanze tanto fortuide quanto negative.
Una batteria agli ioni di Litio può esplodere perchè possono rompersi quei separatori che tengono isolati i vari elementi:
un urto violente involotario, una caduta dalle mani accidentale, sono tra le maggiori cause che potrebbero lesionare questi separatori di elementi che non essendo visibile ad occhio nudo, potrebbero causare l'esplosione della batteria per corto circuito nel momento in cui viene messa sotto carica.
Un altro caso che può determinare l'esplosione di una batteria è quello di acquistare modelli economici, sottomarche che non hanno i requisiti necessari per potere sopportare l'alimentatore che viene dato nella confezione d'acquisto del vostro smartphone.
Inoltre questo genere di batterie "compatibili", solitamente contengono delle micro particelle che potrebbero venire a contatto con gli elementi e creare un corto circuito appena viene messa sotto carica.
Le batterie agli ioni di Litio hanno un funzionamento legato strettamente ad un processo chimico molto complesso il quale ruota attorno a due elementi fondamentali: ANODO e CATODO.
Mentre la batteria è sotto carica, gli ioni di litio passano dal catodo all'anodo, invece, durante l'utilizzo normale dello smartphone, gli ioni abbandonano l'anodo per fare ritorno al catodo:
cosi avviene che la batteria si scarica.
Solitamente, le batteria agli ioni di Litio vengono prodotte con l'ossido di cobalto che, nonostante garantisca un'ottima capacità, presenta un punto debole critico in cui avviene una "fuga termica" alquanto irrisoria equivalente a circa 150°C.
Superata questa soglia, le celle della batteria si polverizzano, avviando all'istante una reazione a catena che da luogo ad un aumento della temperatura improvviso!
Comunque sia, per evitare spiacevoli situazioni che possano determinare l'esplosione della batteria del vostro smartphone, sarà il caso che mettiate in atto alcune precauzioni che preserveranno la vostra batteria ed anche il vostro smartphone.
Se lo smartphone diventa troppo caldo è consigliabile interrompere la ricarica. Prima di riprendere, è inoltre necessario lasciare raffreddare il dispositivo, scongiurando così eventuali complicazioni.
Lo smartphone non dev'essere coperto, in modo da permettere al calore di dissipare correttamente. Bisogna inoltre prestare attenzione al luogo in cui si ricarica il device, evitando di lasciarlo in luoghi molto caldi quali il cruscotto dell'auto.
È bene utilizzare il caricabatterie incluso nella confezione, in modo da assicurarsi che lo smartphone fruisca del voltaggio ottimale. Inoltre, se si è in possesso di un dispositivo dotato di un ingresso USB Type C, è consigliabile utilizzare anche il cavo fornito insieme al terminale. Molti dei cavi presenti sul mercato non sono infatti costruiti seguendo tutte le specifiche ufficiali, e ciò potrebbe generare alcuni problemi in fase di ricarica.
Anche se la tentazione è forte, non bisogna mai caricare il telefono a letto o riporlo sotto al cuscino. Ancora una volta, lo smartphone non riuscirebbe a dissipare correttamente il calore, generando un potenziale rischio per l'incolumità dell'utente.
Grazie ad un progetto dei ricercatori di Standford vede la messa in sicurezza delle batterie integrate negli smartphone, rendendo una batteria al litio anche surriscaldata incapace di esplodere.
Spiacevoli incidenti riguardanti l’esplosione, accidentale o meno, di batterie al litio integrate all’interno degli smartphone, hanno convinto dei ricercatori di Standford di avviare un progetto per la costruzione di batterie al litio che, anche se surriscaldate, non catalizzano la reazione chimica che porta all’esplosione delle stesse.
Questo è possibile grazie ad un semplice film elastico che si dilata a secondo della temperatura. Non appena essa raggiunge un certo livello e quindi lo strato elastico si espande oltre un certo limite, arriva a separare gli elettrodi facendo si che la batteria non conduca pi elettricità e quindi non innalzi ancora di più la temperatura.
In realtà quindi non si tratta di una vera e propria batteria al litio che non esplode ma di un sistema di sicurezza semplice ma molto efficace. Purtroppo non sappiamo se i test nei laboratori della Standford University sono terminati e quindi la tecnologia potrebbe in teoria essere già da subito implementata nelle batterie al litio comuni. Da un punto di vista costruttivo, essa non richiederebbe grosse modifiche ai progetti delle batterie. Tuttavia permetterebbe di avere maggiore sicurezza e meno casi di incendi causati da surriscaldamento della batteria.
L'avvento della tecnologia pieghevole ha interessato tutto il settore della telefonia ma sopratutto Samsung che si è cimentato nel nuovo settore sia display o di componentistica hardware. Di schermi pieghevoli ne abbiamo visti già molti, ma di batterie flessibili ancora nessuna.
Aveva gia usato sul Samsung Gear Fit una batteria curva per adattarsi al design della smartband ma il futuro è quello di realizzare batterie flessibili personalizzate all'esigenza dell’utente.
I primi prototipi di batterie flessibili sono stati recentemente mostrati presso l’annuale fiera InterBattery. Queste nuova tecnologia che interessa le nuove batterie di Samsung si chiama V Bending technology, e permette di aumentare molto la densità delle celle e, di conseguenza, anche la capacità energetica. Trattandosi ancora di prototipi, sono belli alla vista ma poco adatti ad essere implementati in prodotti commerciali. Inoltre, il costo di produzione è ancora troppo alto.
La SDI, ovvero la divisione di Samsung impegnata nello sviluppo di batterie flessibili, ha dichiarato che prima di vedere device con a bordo questo tipo di batterie passeranno ancora un paio di anni.
Gli usi di questa tecnologia sono ampissimi e non si limitano solamente agli smartphone ed ai wearable.
Samsung ha reso noto di aver realizzato una nuova tecnologia capace di aumentare del doppio la capacità delle batterie al litio, facendo uso di un materiale siliceo per il catodo e del grafene.
La notizia lascia ben sperare in una nuova era di smartphone in grado di potere passare una giornata intera di utilizzo completo, avendo capacità di energia sufficiente per arrivare a casa o in altri posti dove ptere caricare la batteria.
La decisione di fare uso del silicio al posto della grafite per la realizzazione del catodo è ancora al vaglio di uno studio negli USA ormai da anni, e potrebbe comportare un'aumento di oltre10 volte la normale capacità delle batterie; il problema maggiore è che questa tecnologia ha degli effetti negativamente sulla longevità della batteria, che diminuisce a seconda delle fasi di carica e scarica.
Nuova tecnologia per le batterie Samsung
Samsung pare sia stata in grado, di sfruttare il grafene per realizzare uno strato protettivo sul silicio, aumentando la capacità della batteria e allo stesso tempo salvaguardandone la durata.
La fase di commercializzazione di queste nuove batterie è prevista entro due anni.
Una scoperta "green" che promuove il riciclo di un materiale altamente inquinante: il polistirolo da imballaggio, impiegato per costruire batterie al litio che durano di più.
Uno studio dell'Università americana di Purdue ha portato alla scoperta della trasformazione di un poilimero in nanoparticelle di carbonio grazie ad una temperatura che va tra i 500 e i 900 gradi Celsius, da modellare in sottili fogli di carbonio. Il polimero utilizzato per gli imballaggi, viene trasformato in carbonio per costruire anodi che compongono una batteria. Gli anodi fatti con carbonio di polimeri, hanno la proprietà di ricaricarsi in modo più veloce rispetto agli
anodi di grafite convenzionali.
L'idea è venuta a Ma Pol ed al suo team di ricercatori dopo aver
ricevuto una spedizione di attrezzature imballate con polistirolo, si
sono chiesti come poter riciclare quei polimeri tanto inquinanti e per
nulla riutillizzati. Promuove il riciclo del polimero utilizzato per gli imballaggi
per farne una componente chiave per le batterie agli ioni di litio ricaricabili è stato lo scopo di Pol e il suo team.
"Anche se il polistirolo da imballaggio è utilizzato in tutto il mondo
come una soluzione perfetta per il trasporto sicuro, è notoriamente
difficile da riciclare, con solo il 10 per cento che viene realmente
riciclato", ha detto il Dott. Vilas Pol, professore associato di
ingegneria chimica e materiali alla Purdue University.
In questo modo hanno superato uno dei problemi più difficili che presentano gli smartphone di oggi: la durata della batteria. Il team è stato quindi in grado di utilizzare tale materiale per
creare le componenti di una batteria chiamati anodi, dove gli ioni
vengono memorizzati quando la batteria si ricarica. Inoltre, Pol e suoi
colleghi hanno scoperto che i nuovi anodi in realtà hanno la proprietà
di ricaricarsi in modo più veloce rispetto agli anodi di grafite
convenzionali.
Essi prevedono che saremo in grado di riciclare circa il 50 per cento
del materiale da imballaggio in polistirolo entro i prossimi cinque
anni, e che tali materiali possano essere utilizzati per filtri, pneumatici, inchiostro
per stampanti, e molto altro.
La nuova scoperta sarà annunciata in questi giorni al meeting annuale della
American Chemical Society, in programma a Denver dal 22-26 marzo VIDEO
Nokia non si ferma, continua ad aumnentare il suo pacchetto brevetti, ben consapevole del loro potenziale valore. Un pacchetto di brevetti che guarda la futuro e speriamo anche alle batterie del futuro.
Per le batterie guardiamo con speranza il nuovo brevetto Nokia, che con l'utilizzo del grafene, cerca di progettare una batteria autoricaricabile, e risolvere i problemi di autonomia.
Queste batterie sarebbe in grado di rigenerarsi automaticamente appena completato il ciclo di scarica tramite reazioni chimiche continue, il tutto senza input energetici esterni. Sembra che l'umidità dell'aria contribuisca a caricare la batteria, generando 1V se si è in presenza del 30% di umidità. Inoltre questa tecnologia può essere stampata in strati molto sottili e flessibili oltre ad essere resa trasparente ed elastica.
grafene
Attendiamo con fiducia ulteriori comunicazioni da Nokia consapevoli che questo e altri brevetti che ruotano intorno al grafene, saranno miniere d'oro per l'azienda che riuscirà a produrli, considerato che le batterie servono non solo agli smartphone, ma anche a tanti altri prodotti. Speriamo che il Grafene ci riservi sorprese e innovazione per il futuro, specie per quello delle tecnologie in ambito mobile.
Nokia does not stop, continues to aumnentare its packet patents, well aware of their potential value. A package of patents that looks at the future and we hope also to the batteries of the future.
For the batteries we look with hope the new patent Nokia, that with the use of the graphene, aims to design a self-charging battery, and solve the problems of autonomy.
These batteries would be able to regenerate automatically just completed the discharge cycle through chemical reactions continue, all without input external energy. It seems that the air humidity contributes to charge the battery, generating 1V if you are in the presence of 30% humidity. In addition, this technology can be printed in very thin layers and flexible in addition to be made transparent and elastic.
We look forward to any further communications from Nokia aware that this and other patents which revolve around the graphene will be gold mines for the company that you will be able to produce them, considered that the batteries are used not only to smartphones, but also to many other products. We hope that the graphene holds surprises and innovation for the future, especially for technologies in the mobile world.
