La ricerca di soluzioni per aumentare efficienza e prestazioni delle batterie non si arresta mai. E ora, mentre sale l'attesa per il Battery Day Tesla, tocca alla sede di San Diego dell’Università della California dire la sua. Un gruppo di ricercatori, infatti, dopo sei anni di studi, ha messo a punto un nuovo materiale che, utilizzato per l’anodo, permette di accelerare la ricarica e di triplicare la vita delle celle agli ioni di litio.
Il materiale, conosciuto come disoriented rock salt - o salgemma “disordinato” - è composto da atomi di vanadio, ossigeno e grandi quantità di litio (Li3V2O5) che si organizzano con legami chimici simili a quelli del sale da cucina, ma con strutture casuali.
Lavorare sulla densità
La nuova composizione chimica offre enormi vantaggi in termini di velocità di ricarica, ma al momento ha una densità minore rispetto alle batterie agli ioni di litio di tipo tradizionale, con anodo in grafite. Fatta 100 la densità di queste ultime, per chiarire il concetto, le prime si fermano per ora a 71. E la densità è l'aspetto chiave per avere batterie più leggere, come sanno molto bene Elon Musk e Panasonic, che promettono sviluppi importanti già nel breve termine.
Le batterie agli ioni di litio che conosciamo, però, non possono essere ricaricate troppo rapidamente per evitare pericolose perdite di stabilità (senza dover arrivare necessariamente alle esplosioni, però...).
Per ovviare a questo problema, fino ad ora, si era sperimentato l’anodo in titanato di litio, che permetteva sì di aumentare la velocità di ricarica, ma che aveva una densità troppo bassa. Il salgemma “disordinato” sembrerebbe poter essere invece un buon compromesso.
Prestazioni durature
Lo studio è stato condotto da un team di ricercatori guidati dai professori Ping Liu e Shyue Ping Ong. Haodong Liu, primo firmatario della ricerca ha affermato che “il nuovo anodo ha un po’ meno densità di quello in graffite, ma si ricarica più velocemente, è più sicuro e ha anche una vita più lunga”.
“Siamo arrivati a 6.000 cicli senza decadimento significativo delle prestazioni - continua Liu – significa che possiamo realizzare batterie che si ricaricano in poco tempo senza compromettere troppo la quantità di energia che riescono ad immagazzinare". Ma soprattutto: durano per moltissimo tempo. Per capirci, si sta studiando nuove soluzioni con la grafite per arrivare a 2.000 cicli.
Verso la commercializzazione
I ricercatori californiani sono così sicuri che questa batteria troverà applicazione sia nell’elettronica di consumo sia in campo automobilistico che hanno già fondato una startup, la Tyfast, che si prefigge proprio lo scopo di produrre e vendere questa nuova tecnologia.
Intanto, come ha affermato il professor Ping Ong, la ricerca va avanti. “Stiamo studiando il comportamento del Li3V2O5 nelle ricariche a basso voltaggio e nelle ricariche rapide. Abbiamo notato che si comporta in modo diverso da qualsiasi altro materiale e, una volta analizzate a fondo certe caratteristiche, siamo certi che riusciremo ad ottenere risultati ancora migliori.
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