La durata della batteria è un cruccio comune a tutti i possessori di smartphone, le nuove tipologie al silicio potrebbero risolverlo o quantomeno attenuarlo.
Ogni anno gli smartphone si evolvono offrendo agli utenti nuove funzionalità che li rendono sempre più indispensabile durante la giornata. Il prezzo da pagare per prestazioni sempre più elevate (per capacità di gestione e per velocità) è però un consumo maggiore della carica della batteria. Un utilizzo intensivo del telefono durante la giornata può portare anche al consumo della carica prima di sera.
La maggior parte delle attuali batterie degli smartphone funzionano sfruttando gli ioni di litio e sono costruite con anodi di grafite. Questo materiale è stato scelto in passato perché assicurava una solidità strutturale e una durabilità elevata, tuttavia ha una scarsa capacità di assorbimento degli ioni di litio il che rende insufficiente il carico di energia a soddisfare tutte le richieste che i moderni sistemi permettono di assolvere.
Il risultato è dunque che più processi avviamo con il nostro smartphone, più rapidamente consumiamo la carica e questo dato di fatto rende poco profittevole lo sfruttamento pieno delle funzionalità dei nostri dispositivi. Più li utilizziamo e più sarà necessario ricaricarli, il che porta ad un deterioramento più rapido delle funzionalità della batteria e di conseguenza del telefono.
Le batterie al silicio carbonio risolveranno il problema della durata della batteria?
Il problema legato all’elevato consumo energetico dei nuovi dispositivi elettronici, smartphone compresi, è ben noto alle aziende produttrici che da tempo cercano una soluzione alternativa alle batteria agli ioni di litio e alla struttura che compone gli anodi che gli permettono di ricaricarsi e funzionare. Attualmente non esiste un’alternativa affidabile alle batterie agli ioni di litio, tuttavia esiste un’alternativa valida agli anodi di grafite.
Sono sempre di più i modelli di smartphone che presentano delle batterie con anodi di silicio e carbonio. Ad introdurre la novità ci ha pensato Honor ed i risultati ottenuti in termini di durata della batteria hanno convinto prima OnePlus e successivamente Xiaomi ad abbracciare l’innovazione fornendo batterie al silicio agli ultimi modelli di punta presentati sul mercato.
Ciò che permette a queste batterie di durare più a lungo è la maggiore capacità di immagazzinamento di carica energetica del silicio (il top di gamma di OnePlus arriva a 6.000 mAh per 8,5 mm di spessore) che consente di avere una maggiore autonomia. Il carbonio serve invece ad evitare che il silicio si deteriori rapidamente con i processi di ricarica.
Il deterioramento del silicio è un problema per la durata delle batterie nel tempo?
Proprio la minore resistenza del silicio rispetto alla grafite è ciò che per anni ha bloccato la diffusione e la commercializzazione di batterie composte da questo materiale. La soluzione di aggiungere il carbonio potrebbe effettivamente essere una soluzione al problema, tuttavia recenti studi hanno anche fugato gran parte dei dubbi iniziali per quanto riguarda l’evoluzione di queste batterie in futuro.
Sulla densità di carica del silicio non ci sono mai stati dubbi, visto che le batterie create con questo materiale sono in grado di immagazzinare cariche energetiche dieci volte superiori a quelle in grafite. Un simile balzo in avanti nell’autonomia delle batterie però sarebbe inutile se si deteriorassero in minor tempo costringendo all’acquisto di nuove batterie o addirittura nuovi telefoni.
Notizie positive in tal senso sono giunte da uno studio condotto in Alberta che ha dimostrato come per aumentare la durata delle batterie agli ioni di litio in silicio è sufficiente creare delle particelle più piccole. I dati dello studio dimostrano che più piccole sono le particelle di silicio maggiore è la capacità di gestione della tensione elettrica quando il litio “respira”.
I miglioramenti nei processi di produzione delle nanoparticelle di silicio saranno fondamentali nei prossimi anni per aumentare la loro efficacia nel tempo e permettere una produzione globale utile allo stoccaggio di energia in più campi, in particolar modo quello della mobilità con auto elettriche che potrebbero aumentare notevolmente la propria autonomia e rendersi più appetibili anche per chi deve coprire lunghe distanze ogni giorno.
