Ecco la batteria al litio del futuro, con prestazioni triplicate

Il fisico americano John Goodenough, “padre” dei primi dispositivi ricaricabili agli ioni di litio, ha sviluppato una nuova batteria a stato solido con elettrolita di vetro. Tra i vantaggi: densità energetica molto più elevata, maggiore sicurezza, velocità di ricarica e resistenza alle basse temperature.

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Una batteria al litio che si ricarica in pochi minuti, sicura al 100% e con una densità energetica tre volte superiore rispetto ai dispositivi attuali, potrebbe determinare una svolta tecnologica importantissima, in un mondo che prospetta il boom dell’auto a zero emissioni e dei sistemi per l’accumulo elettrochimico nelle nostre case (energy storage).

L’inventore di una simile tecnologia è lo stesso che negli anni ’70-’80 ha sviluppato la prima batteria ricaricabile agli ioni di litio, poi commercializzata da Sony: il fisico americano John Goodenough. All’età di 94 anni, Goodenough ha guidato un team dell’Università del Texas, creando un nuovo apparecchio “a stato solido” che promette faville. “Crediamo che la nostra scoperta risolva molti dei problemi che affliggono le batterie odierne”, ha commentato il professore, in una nota diffusa dall’università.

In che cosa consiste la ricerca (link in basso)? Il gruppo di scienziati ha utilizzato un elettrolita di vetro anziché liquido, per trasportare gli ioni di litio dall’anodo (la parte negativa della batteria) al catodo (la parte positiva). Così è stato possibile impiegare un anodo di metallo alcalino. Quest’ultimo assicura una serie di vantaggi: innanzi tutto, evita la formazione dei dendriti, filamenti metallici che possono causare un corto circuito, che a sua volta può infiammare la batteria o farla esplodere.

Gli altri vantaggi sono l’incremento di densità energetica e della vita utile, con un numero assai più elevato di cicli di carica-scarica; i ricercatori in laboratorio hanno sperimentato fino a 1.200 cicli senza degradazioni. Inoltre, l’elettrolita solido di vetro mantiene un’ottima conduttività anche a bassissime temperature, consentendo la piena operatività della batteria a parecchi gradi sottozero, certamente un punto di forza se pensiamo ai problemi che incontrano i dispositivi quando fa molto freddo.

Rimanendo nel campo della mobilità elettrica, la nuova batteria, grazie alla sua triplicata densità energetica, potrebbe garantire un’autonomia di guida superiore tra una carica e l’altra, senza contare che sarebbe in grado di “fare il pieno” di elettricità in pochi minuti, in condizioni di totale sicurezza, venendo meno il rischio che si formino i dendriti per una ricarica troppo rapida.

Un altro vantaggio di questa soluzione è la possibilità di sfruttare materiali “poveri”, come il sodio, riducendo moltissimo il costo di fabbricazione delle celle.

Un ruolo decisivo nella ricerca è stato svolto da Maria Helena Braga della Cockrell School of Engineering dell’università texana di Austin; due anni fa, ha iniziato a collaborare con Goodenough, creando una nuova versione dell’elettrolita a stato solido di vetro.

Il prossimo passo, come sempre in casi del genere, sarà uscire dai test di laboratorio per industrializzare il nuovo prodotto, dopo aver brevettato la tecnologia. L’obiettivo più immediato è trovare accordi con produttori di batterie e case automobilistiche, per sperimentare questi materiali innovativi su vetture elettriche e sistemi di energy storage, in modo da rendere ancora più efficiente e affidabile la batteria.

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