Le pile usa e getta hanno vita breve: lo studio di Unimore sulle batterie di nuova generazione

L’obiettivo principale del progetto europeo, che vede coinvolte anche le Università di Bruxelles, Madrid e Halle-Wittemberg insieme a centri di ricerca industriale, è lo sviluppo di componenti innovative per le batterie agli ioni di Litio di prossima generazione: basate sul principio della funzionalizzazione tramite materiali polimerici auto-aggiustanti. Il progetto prevede lo sviluppo e l'implementazione di nuovi materiali per gli elettrodi della batteria che permetterebbero il raggiungimento di voltaggi, capacità e velocità di carica-scarica maggiori. Obiettivi questi da raggiungere all’interno di uno schema che permetta anche una maggiore sicurezza e facilità di riciclo. “Si tratta di fatto - spiega la professoressa Rita Magri di Unimore - di migliorare in modo notevole le attuali batterie ricaricabili agli ioni di litio. Il problema è che sia per le nuove applicazioni elettroniche, sempre più avanzate, sia per il trasporto elettrico le performances delle attuali batterie non sono sufficienti. Inoltre si vuole eliminare il Cobalto, elemento presente nel catodo delle batterie, che è estremamente tossico e difficile da reperire”. Il team di Unimore si occuperà all’interno del progetto europeo, della modellizzazione atomistica e simulazione dei materiali innovativi, anche attraverso l’uso di calcoli ad alta prestazione. “I nuovi, più avanzati materiali hanno però problemi di stabilità – prosegue la professoressa Magri-  L’idea chiave è la funzionalizzazione degli elettrodi nanostrutturati e dell’elettrolita separatore con polimeri disegnati appositamente in modo tale da riparare, automaticamente in loco, i danni strutturali ai componenti causati dai cicli di carica e scarica e dalla temperatura.  Questo porterà ad avere batterie più potenti, più stabili e con una maggiore durata”. Grazie allo studio Bat4ever il futuro delle batterie potrà essere una vita decisamente più lunga, più del doppio, rispetto non solo alle tradizionali pile usa e getta, la cui vita è di circa due anni, ma anche rispetto alle attuali batterie ricaricabili. Il gruppo di ricerca di Unimore, coordinato dalla professoressa Rita Magri- docente di Fisica della Materia al Dipartimento di Scienze fisiche, informatiche e matematiche (FIM) dell’Ateneo- vede coinvolte le professoresse Alice Ruini del FIM, Elena Degoli del Dipartimento di Scienze e Metodi dell’Ingegneria (DISMI), la dottoressa Michèle Salvador assegnista di ricerca e il dottorando Md Maruf Mridha entrambi del FIM.   Rita Magri E' professoressa associata al Dipartimento FIM di Unimore dal 2010. Dal 1992 al 2010 è stata ricercatrice universitaria nella stessa università. Dopo aver conseguito il dottorato è stata Post-doctoral Fellow al National Renewable Energy Laboratory in Colorado, Usa, e alla Simon Fraser University di Burnaby, Canada. E’ stata coordinatrice nazionale del PRIN 2007, di un PAIS e responsabile di unità in altri progetti nazionali ed europei. E’ fautrice di una Università pubblica più aperta e inclusiva.