La batteria in ceramica resiste facilmente a temperature estreme fino a 150 °C.

Le batterie agli ioni di litio standard sono oggi indispensabili grazie alla loro elevata densità energetica, ma presentano rischi significativi. Gli elettroliti liquidi al loro interno sono infiammabili e, se danneggiati o esposti a temperature elevate, possono provocare esplosioni o pericolosi incendi chimici. Ciò ne limita l'utilizzo in tecnologie avanzate come quelle aerospaziali, nei sistemi militari e nei sensori industriali per l'Internet delle cose (IoT). Le batterie a stato solido offrono una soluzione, in cui il liquido viene sostituito da un supporto solido. Tuttavia, fino ad ora, la produzione di versioni interamente in ceramica per dispositivi di piccole dimensioni si è rivelata estremamente complessa a causa di limitazioni fisiche. Più sottili sono gli strati di ceramica, più fragile e soggetta a rotture diventa l'intera struttura.

I ricercatori cinesi hanno risolto questa sfida ingegneristica con un ingegnoso metodo di sovrapposizione multistrato. Questo permette di ottenere strati sufficientemente sottili per un'elevata densità energetica, ma al contempo abbastanza resistenti da prevenire danni meccanici. Durante il processo di riscaldamento simultaneo dei materiali, si forma naturalmente uno strato chimico microscopico ai confini tra di essi. Questo strato funge da collante, riempiendo tutti gli spazi interni e tenendo insieme la batteria, consentendo al contempo un movimento fluido e rapido degli ioni di litio.

Il risultato è una batteria estremamente flessibile che funziona stabilmente a temperature di 150 °C. A questo calore, una tipica batteria per smartphone si gonfierebbe, scoppierebbe o prenderebbe fuoco nel giro di pochi minuti. Tuttavia, trattandosi di un approccio completamente nuovo e sperimentale, è opportuno essere cauti nel fare previsioni su una sua immediata diffusione su larga scala. Durante i test a temperatura ambiente, la batteria ha mantenuto il 76,2% della sua capacità originale dopo 100 cicli di carica e scarica. Sebbene questo risultato sia promettente in condizioni di laboratorio, in pratica, per i dispositivi elettronici di uso quotidiano sarà necessaria una durata ancora maggiore, con migliaia di cicli di carica/scarica.

Tuttavia, questa tecnologia ha un enorme potenziale per ridurre i costi di produzione. Non richiede alcuna pressione esterna per mantenere la sua forma, problema che spesso si riscontra con altri design a stato solido. Ancora più importante, può essere prodotta in aria normale anziché in costosi laboratori sottovuoto a tenuta stagna. La batteria è completamente ignifuga e mantiene la sua forma anche sotto un fuoco diretto prolungato, aprendo la strada alla commercializzazione della prossima generazione di dispositivi indossabili intelligenti.