Una sorprendente applicazione tecnologica per il vetro riciclato: ricercatori dell'Università della California hanno prodotto anodi per batterie al litio di straordinaria capacità e potenza.

Le batterie agli ioni di litio sono una delle componenti più ricercate della tecnologia. Utilizzando il vetro riciclato, un team di ricerca ha ottenuto batterie più capaci, più potenti e più stabili delle batterie commerciali.

Le batterie agli ioni di litio sono diventate una delle componenti più ricercate della tecnologia. Essi si trovano nei dispositivi utilizzati da tutti quotidianamente, per esempio la maggior parte dei telefoni cellulari. Recentemente, sono diventate una parte indispensabile dei veicoli elettrici e ibridi. Cervelloni di molte discipline stanno sviluppando modi non solo per rendere questa tecnologia più sicura ma anche più economica. Un team di ricercatori della Bourns College of Engineering dell'Università della California di Riverside si è messo a fare proprio questo. Hanno trovato un modo per riciclare bottiglie di vetro usate per creare anodi in nanosilicio, fondamentali per le batterie agli ioni di litio.

Changling Li, studente in scienza dei materiali e ingegneria, è stato l'autore principale dell'articolo pubblicato su Nature. Secondo Li, una bottiglia di vetro può produrre anche centinaia di batterie. "Siamo partiti da un prodotto di scarto destinato alla discarica e abbiamo creato batterie che hanno immagazzinato più energia, sono state caricate più velocemente e sono state più stabili delle batterie commerciali. Di conseguenza, abbiamo un candidato molto promettente per le batterie di litio di nuova generazione", ha detto Li.

I prodotti in vetro sono riciclabili al 100% e il vetro riciclato è uno dei materiali più riutilizzati sulla terra. Solo negli Stati Uniti, oltre il 40 per cento di tutte le bottiglie di vetro vengono riciclate. Un ulteriore 34 per cento di bottiglie di vino e liquori viene recuperato dal cestino per il riciclo. Nonostante questi numeri crescenti, sono ancora miliardi le bottiglie di vetro che finiscono in discarica ogni anno. Questa applicazione iper-tecnologica potrebbe spingere gli USA a maggiori tassi di riciclo. "Recentemente," sostiene l'articolo, "il silicio è stato un eccezionale materiale per gli anodi in applicazioni di accumulatori di energia di grandi dimensioni".

Il processo di trasformazione delle bottiglie di vetro comporta la frantumazione in una polvere fine. Attraverso una reazione magnesiotermica (con magnesio ad alta temperatura) si trasforma l'anidride siliconica in silicio nanostrutturato. Quindi hanno si rivestono le nanoparticelle con carbonio per dare maggiore struttura e aumentare le proprietà di accumulo.

Gli anodi di silicio, secondo il team di ricerca, possono accumulare fino a 10 volte l'energia di un anodo di grafite normale. Tuttavia, gli anodi di silicio possono diventare più instabili quando le dimensioni crescono. Costruendo anodi più piccoli (fino ad arrivare alla nanoscala), il rischio di instabilità diminuisce notevolmente. I ricercatori hanno creato delle batterie a mezza cella che riescono ad accumulare quattro volte più degli anodi di grafite convenzionali, mantenendo un basso rischio di instabilità.