L'evoluzione tecnologica dei dispositivi mobili negli ultimi tre anni, non è stata corrisposta da altrettanti miglioramenti nel settore delle batterie, così che oggi ci troviamo con smartphone potentissimi, ma che possono solo sognarsi le lunghe autonomie dei vecchi cellulari, che con una carica potevano rimanere, in media, in standby per una settimana.

La questione dell'autonomia è divenuta, perciò, di vitale importanza e molti team di ricerca stanno sperimentando nuove tecniche, ma lo scoglio tecnico è sempre lo stesso, ovvero riuscire ad aumentare la densità di carica delle batterie, (visto che è ancora più difficile migliorare il consumo energetico dei chip attuali senza cambiare processo produttivo), che, tradotto in termini pratici, vuol dire trovare il modo di aumentare la quantità di ioni che l'anodo di una batteria al litio può accumulare in fase di carica.

Nelle batterie al litio attuali, l'anodo è costituito da carbonio (fogli di grafene) e può "stoccare" soltanto uno ione di litio ogni sei atomi. La sostituzione del carbonio con il silicio permette di stoccare fino a 4 ioni per atomo.

Il lato negativo del silicio è che, caricandosi di ioni, si espande e si frattura. Per stabilizzarlo, i ricercatori della Northwestern University hanno realizzato una struttura a sandwich con cluster di silicio sottili, intervallati da fogli di grafene, nei quali sono stati creati dei nanotunnel tramite ossidazione chimica.

Il grafene così trattato permette un più veloce passaggio degli ioni, così la batteria, oltre ad avere un'autonomia dieci volte migliore, è in grado di caricarsi in tempi nettamente più brevi (qualche decina di minuti).

Ora i ricercatori stanno lavorando per ottimizzare il catodo, quando questa batteria arriverà sul mercato (si parla di 3-5 anni per la commercializzazione), si avranno smartphone con autonomie di una settimana e che potranno essere ricaricati in pochi minuti.