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La batteria più duratura viene testata per dispositivi indossabili
Un tipo di batteria che potrebbe alla fine immagazzinare il doppio dell'energia di una convenzionale potrebbe essere in procinto di andare oltre le applicazioni di nicchia verso dispositivi indossabili, telefoni e persino auto elettriche.
Le batterie a stato solido, come vengono chiamate, sono disponibili da un po' di tempo e vengono utilizzate in alcuni sensori wireless, ma erano troppo costose per essere utilizzate altrove. Applied Materials, uno dei maggiori fornitori di apparecchiature al mondo per l'industria dei semiconduttori e dei display, afferma che può rendere queste batterie molto più economiche. Questo potrebbe aprire la strada a orologi intelligenti più sottili e durevoli, nonché ad auto elettriche con un'autonomia simile a quelle alimentate a gas.
Nelle batterie allo stato solido gli elettroliti liquidi normalmente utilizzati nelle batterie agli ioni di litio convenzionali vengono sostituiti con quelli solidi, il che rende possibile sostituire gli elettrodi convenzionali con quelli al litio metallico che trattengono molta più energia. Eliminare l'elettrolita liquido, che è infiammabile, può anche migliorare la sicurezza delle batterie, il che porta a risparmi di costi e dimensioni, in particolare nei veicoli elettrici, riducendo la necessità di sistemi di raffreddamento complessi (vedi TR10: Batterie a stato solido).
Gli strumenti di produzione spediti finora da Applied Materials, che eseguono la deposizione di materiali ad altissima precisione su vaste aree, saranno inizialmente utilizzati per la prototipazione e le dimostrazioni di batterie a stato solido.
La realizzazione di materiali per elettrodi ed elettroliti di alta qualità su vaste aree è stata una delle sfide per realizzare le batterie a stato solido in modo economico. Le batterie sono realizzate depositando successivamente contatti elettrici, elettrodi e l'elettrolita solido che le separa, in modo molto simile a come si depositano i molti strati di un display. Se l'elettrolita solido presenta delle lacune, può causare cortocircuiti. Applied Materials afferma di poter superare questa e altre sfide di produzione.
La cosa che trattiene [le batterie a stato solido] è la lavorazione dei materiali e il costo, afferma Andy Chu, responsabile del marketing dei prodotti per le soluzioni di accumulo di energia presso Applied Materials. Stiamo affrontando questi problemi. Ciò ti consentirà di portarlo ad alto volume.
Applied Materials afferma che i clienti utilizzano le sue apparecchiature per produrre batterie, ma non rivelerà chi sono quei clienti. La società afferma, tuttavia, che una delle prime applicazioni commerciali delle sue apparecchiature sarà probabilmente la produzione di batterie per dispositivi indossabili, come gli orologi intelligenti, dove le dimensioni sono un serio limite.
Le batterie a stato solido possono anche essere facilmente realizzate in diverse forme perché non devi preoccuparti di contenere un elettrolita liquido, rendendole più facili da riporre all'interno di un orologio, ad esempio. Le sottili batterie a stato solido potrebbero persino essere incorporate in un cinturino flessibile.
Applied Materials non ha rivelato quanto costerebbero le batterie a stato solido realizzate utilizzando la sua tecnologia, quanta energia immagazzinerebbero o quanto velocemente potrebbero essere ricaricate. Una sfida perenne con le batterie a stato solido è stata che l'elettrolita solido, che non è conduttivo come quelle liquide, tende a limitare la potenza in uscita. Applied Materials dice che sta lavorando su modi per migliorare quella conduttività drogando l'elettrolita solido, proprio come si drogarebbero i materiali semiconduttori per i chip. L'azienda sta anche lavorando a modi per depositare più velocemente i materiali che immagazzinano energia, per consentire strati spessi che immagazzinano grandi quantità di energia.