Toyota lo ha detto poche settimane fa: nel 2025 metterà in commercio il primo veicolo elettrico dotato di batteria allo stato solido. Oggi si viene a sapere che la Casa nipponica, grazie a questa tecnologia, riuscirà a far percorrere ai propri mezzi a zero emissioni anche 1.000 km con una sola ricarica.
Numeri che fanno impallidire persino un’auto come la Lucid Air, che con i suoi 832 km si è appena attestata come l’elettrica con maggiore autonomia al mondo.
Il trucco è nel fluoruro al posto del litio
Per mettere a punto le proprie batterie allo stato solido Toyota sta lavorando insieme ad un team di ricercatori dell’Università di Kyoto. Insieme promettono densità energetiche fino a sette volte superiori rispetto a quelle raggiunte dalle normali batterie agli ioni di litio.
Le nuove batterie hanno un anodo di fluoruro, rame e cobalto, un catodo composto essenzialmente da lantanio (un metallo leggero e malleabile) e, appunto, un elettrolita solido. Il funzionamento è semplice, almeno nella teoria: queste batterie sfruttano ancora il trasferimento di ioni da un elettrodo all’altro, ma utilizzando il fluoruro al posto del litio garantiscono il passaggio di molti più elettroni per atomo, incrementando così la densità energetica.
C’è già il prototipo
La ricerca su questa nuova batteria è già alla fase della sperimentazione concreta, visto che un prototipo è già stato costruito e in via di valutazione. Quello che resta da capire è quanto lontano da un possibile modello di produzione questo prototipo sia.
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In ogni caso, non si deve dimenticare che Toyota aveva annunciato di mostrare un primo veicolo spinto da batterie allo stato solido durante le Olimpiadi di Tokyo, che avrebbero dovuto tenersi dal 24 luglio al 9 agosto 2020 (e che sono state rimandate al 2021 per i noti problemi legati al Coronavirus). È probabile, quindi, che se non ci fosse stata la pandemia si sarebbe già in possesso di molte più informazioni al riguardo.
Problemi di calore e di durata
Un conto, però, è una vettura-laboratorio, un conto è un modello di serie. Perché su questo tipo di batterie i problemi da risolvere sono complicati. Prima di tutto, l’elettrolita, per funzionare perfettamente, deve raggiungere temperature elevate, e ciò significa dover trovare un modo efficiente per rubare energia al moto e indirizzarla al riscaldamento della batteria.
E poi si deve migliorare l’affidabilità. Le batterie allo stato solido soffrono del rapido decadimento delle prestazioni. Per ovviare a questo Toyota sta testando varie combinazioni di materiali in modo da rendere omogeneo il funzionamento anche dopo vari cicli.
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Non solo Toyota sulle batterie allo stato solido
Tante sono le realtà che hanno allo studio le batterie allo stato solido. Gli analisti prevedono infatti che la tecnologia sostituirà quella basata sugli ioni di litio a partire dal 2030. Le università di Karlsruhe e di Ulma, in Germania, stanno ad esempio studiando soluzioni simili, per quanto non abbiano ancora realizzato dei prototipi.
C’è poi la ricerca congiunta tra l’Honda research Institute, il California Institute of Technology e la Nasa che, nel 2018, riuscì a far funzionare questo tipo di batteria a temperatura ambiente. Peccato che durasse solo sette cicli.
Una cosa è certa: la corsa allo stato solido è ufficialmente iniziata.
La corsa allo stato solido