Corriere della Sera, 12 ottobre 2016
Materiali e chimica: perché vanno a fuoco
1 Che tipo di batterie utilizzano gli smartphone?
Quelli di ultima generazione hanno batterie a ioni di litio o polimeri di litio. Rispetto a quelle al nichel-cadmio dei vecchi telefonini, sono più compatte e potenti. Mantengono la carica per più tempo anche se inutilizzate e possono essere ricaricate in qualunque momento senza deteriorarsi.
2 Queste batterie sono pericolose?
Le batterie al litio funzionano grazie a reazioni chimiche: gli ioni di litio (Li+) si muovono dall’anodo in carbonio (elettrodo positivo) al catodo in litio (elettrodo negativo). Il movimento degli atomi rilascia energia, garantendo la carica. Durante la ricarica il movimento è inverso e gli ioni positivi sono assorbiti dall’anodo. Il litio però è un metallo che si scalda facilmente: se supera la temperatura critica può infiammarsi. Per evitare che succeda esistono sistemi di sicurezza inseriti in tutti gli smartphone.
3 Perché le batterie del Note 7 esplodono?
Dobbiamo tornare ancora alla chimica. Il transito degli ioni tra anodo (polo positivo) e catodo (negativo) viene regolato dai cosiddetti elettroliti, che favoriscono il passaggio di energia. Anodo e catodo non devono mai venire in contatto altrimenti si crea un cortocircuito che fa confluire gli ioni verso gli elettroliti, cosa che accadrebbe su alcuni Note 7. Quando succede si verifica il cosiddetto «Thermal Runaway» (letteralmente: «fuga termica»): una reazione a catena con aumento incontrollato della temperatura che porta prima alla combustione e poi, in assenza di uno sfogo, a un’esplosione. È il caso del Galaxy Note 7, in cui la batteria non è rimovibile (come sugli iPhone).
4 Anche altri smartphone sono a rischio?
Non è infrequente che le batterie esplodano. Si sono registrati problemi su telefoni, pc, auto elettriche, hoverboard e anche sui Boeing 787 Dreamliner. I casi di esplosione documentati sugli smartphone sono (solitamente) attribuibili ad alimentatori non ufficiali che sovraccaricano il telefono. Ma le batterie al litio sui telefoni hanno quasi raggiunto il limite tecnologico: questo tipo di problemi potrebbe diventare più frequente.
5 Sono in arrivo nuove tecnologie per le batterie?
Si lavora sui «liquidi ionici», elettroliti che richiedono temperature più elevate prima di infiammarsi, e su materiali come il grafene o l’alluminio. Ma per ora non è alle porte nessuna rivoluzione: si continuerà a usare il litio, con limiti e rischi connessi.