Immagina una batteria che potrebbe essere ricaricata per decenni. Non più sbarazzarsi di telefoni cellulari a causa della durata della batteria calante. Niente più discariche piene di batterie agli ioni di litio.

Questo è un passo più vicino alla realtà, grazie al lavoro dei ricercatori dell’Università della California a Irvine.

La scoperta che potrebbe portare a batterie ultra-lunga durata è accaduto da serendipity. Un team di ricercatori guidati da Reginald Penner, presidente del dipartimento di chimica dell’università, aveva studiato nanofili, minuscoli fili conduttivi che mostrano grandi promesse per l’uso nelle batterie. Il problema è nanofili sono fragili e generalmente cominciano a sfilacciarsi e crack dopo un certo numero di cicli di ricarica.

Un giorno, Mya Le Thai, un dottorando nel laboratorio di Penner, decise per un capriccio di cambiare l’elettrolita liquido che circonda l’assemblaggio di nanofili con una versione in gel.

” Ha iniziato a ciclare questi condensatori al gel, ed è allora che abbiamo avuto la sorpresa”, ricorda Penner. “Ha detto,’ questa cosa ha pedalato 10.000 cicli e sta ancora andando. E ‘ tornata qualche giorno dopo e ha detto: ‘E’ stato in bicicletta per 30.000 cicli. E ‘ andata avanti per un mese.”

Il team si è reso conto di avere qualcosa di speciale tra le mani. Mentre non sono ancora certi del motivo per cui l’uso di un elettrolita gel sembra impedire ai nanofili di rompersi, hanno un’ipotesi. Il gel, spiega Penner, è grosso quanto il burro di arachidi. I nanofili, che sono centinaia di volte più sottili dei capelli umani e fatti di ossido di manganese, sono porosi all ‘ 80%. Nel corso del tempo, il gel denso filtra lentamente nei pori nei nanofili e li rende più morbidi. Questa morbidezza riduce la loro fragilità.

“Dopo 5.000 cicli con liquido normale, inizia a rompersi”, dice Penner. “E poi iniziano a cadere. Niente di tutto questo sta accadendo nel gel.”

In questo momento, il team sta lavorando per testare questa ipotesi. Se è corretto, continueranno a sperimentare diversi tipi di materiali e gel per vedere cosa funziona meglio. Se il lavoro reggere, i nanofili gel-avvolto potrebbe eventualmente essere un componente in batterie ultra-lunga durata. Questo è probabilmente diversi anni lungo la strada, Penner dice, anche se è stato fielding chiamate da aziende interessate alla creazione del suo laboratorio.

“Il quadro generale è che ci può essere un modo molto semplice per stabilizzare nanofili del tipo che abbiamo studiato,” Penner dice. “Se questo risulta essere generalmente vero, sarebbe un grande progresso per la comunità.”

Poiché la maggior parte dell’elettronica domestica ha una durata limitata da fattori oltre alla durata della batteria, una batteria che dura per un decennio o due potrebbe facilmente sopravvivere al dispositivo che alimenta.

“Se si potesse ottenere 100.000 cicli da una batteria agli ioni di litio potrebbe significare che non è mai necessario acquistarne due”, dice Penner. “Stiamo parlando di una vita di 20 anni, forse anche più lunga di quella.”