Il grafene potrebbe aumentare in modo massiccio le prestazioni delle batterie agli ioni di litio, ma ci sono ancora sfide da affrontare

Le batterie agli ioni di litio sono la tecnologia più diffusa per l'accumulo di energia elettrochimica. Il grafene, in particolare, possiede proprietà elettroniche, meccaniche e chimiche uniche che lo rendono un candidato promettente per migliorare le prestazioni delle batterie agli ioni di litio. Queste proprietà potrebbero permettergli di sostituire la grafite, un'altra modifica del carbonio, nell'anodo delle batterie agli ioni di litio.

Tuttavia, nonostante i significativi progressi tecnologici, la grande svolta deve ancora arrivare per le batterie basate sul grafene. Il grafene ha il potenziale per aumentare notevolmente la densità energetica delle batterie; gli studi dimostrano che l'aggiunta di grafene ai compositi di silicio-carbonio potrebbe migliorare la densità energetica di oltre il 30%. Il materiale offre anche la promessa di tempi di carica più rapidi e capacità di ricarica rapida superiori per le batterie agli ioni di litio.

Nonostante l'interesse sostenuto per le soluzioni basate sul grafene nell'industria delle batterie, Maximilian Stephan, uno degli autori, sottolinea la necessità di stabilire prima una catena di approvvigionamento stabile e adeguata. Al momento, non esiste un processo di produzione conveniente per queste batterie al grafene e il grafene stesso rimane costoso. Tuttavia, gli autori della revisione intitolata "Graphene Roadmap Briefs (No. 4): prospettive di innovazione per le batterie agli ioni di litio" di Istituto Fraunhofer per la Ricerca sui Sistemi e l'Innovazione (ISI) credono che il grafene abbia ancora una possibilità di successo commerciale nel mercato delle batterie.

Molte aziende e start-up stanno esplorando metodi innovativi di produzione del grafene, utilizzando approcci diversi. Ad esempio, alcuni produttori utilizzano il grafene ad alta purezza per giustificare i prezzi più elevati delle potenziali batterie di fascia alta, mentre altri cercano di sviluppare metodi di produzione su scala industriale a prezzi accessibili per questo tipo di batterie. Questi progressi nella ricerca sui materiali e nella produzione potrebbero un giorno rendere il grafene un componente chiave delle batterie.