Due fattori dominano lo sviluppo di batterie per veicoli elettrici: potenza, che determina l’autonomia del veicolo, e costo, fondamentale nella competizione con i motori a combustione interna. Gli obiettivi fissati dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti per accelerare la transizione dai veicoli a benzina a quelli elettrici non possono essere raggiunti con le tradizionali batterie agli ioni di litio a causa della loro limitata capacità di stoccaggio e dei costi di produzione relativamente elevati.
Segnale di rigenerazione della batteria sul cruscotto di un’auto – foto illustrativa. Credito immagine: Kumpan Electric tramite Unsplash, licenza gratuita
Un approccio promettente per realizzare batterie più piccole, più leggere, più potenti e più sicure consiste nell’utilizzare celle a stato solido con anodi realizzati in litio metallico anziché in grafite. UN gruppo di ricerca guidato da Jennifer Rupp presso il Massachusetts Institute of Technology e l’Università Tecnica di Monaco ha sviluppato un nuovo processo sintetico. Il processo non si basa su un composto precursore ceramico ma su uno liquido. I risultati della ricerca sono pubblicati sulla rivista Angewandte Chimica.
La National Science Foundation statunitense ha supportato la caratterizzazione del processo di cristallizzazione dell’ossido di litio attraverso la rete infrastrutturale coordinata nazionale per le nanotecnologie.
Una ceramica al litio potrebbe fungere da elettrolita solido in una generazione più potente ed economica di batterie ricaricabili agli ioni di litio. A differenza delle tradizionali batterie agli ioni di litio, che hanno elettroliti organici liquidi e utilizzano una pellicola polimerica, tutti i componenti di una batteria a stato solido sono solidi. Un sottile strato ceramico funziona contemporaneamente come elettrolita solido e separatore. È efficace, dicono i ricercatori, sia contro i pericolosi cortocircuiti causati dalla crescita dei dendriti di litio che contro l’instabilità termica. Inoltre non contiene liquidi facilmente infiammabili.
Fonte: NSF
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