A Stanford hanno capito come allungare del 30% la vita delle batterie

I ricercatori dell'Università californiana sono sicuri di aver scoperto come rigenerare le sacche inattive di litio dentro le celle

Una batteria sottoposta a processo di rivitalizzazione dai ricercatori della Stanford University

Francesco Barontini

Di: Francesco Barontini

9 gen 2022 alle 14:54

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Alla californiana Stanford University, e più precisamente all’interno dello Slac National Accelerator Laboratory del Dipartimento dell’Energia, alcuni ricercatori potrebbero aver trovato il modo di rivitalizzare le batterie agli ioni di litio ristabilendo le prestazioni originarie dopo un certo periodo di utilizzo.

Una scoperta potenzialmente dirompente sia per le auto che per i dispositivi elettronici, che darebbe un enorme contributo per allungare la vita delle batterie, con effetti sulle prestazioni degli accumulatori ma anche e soprattutto per la salvaguardia ambientale.

Un guadagno del 30%

I ricercatori hanno preso le mosse dal fatto che, con il passare del tempo, all’interno delle celle si creano piccole “isole” di litio inattivo che sembrano non interagire più con gli elettrodi, riducendo la capacità delle celle stesse di accumulare energia. Ora sembra che queste isole inattive possano essere spostate all’interno della cella e possano essere condotte fino a raggiungere l'anodo che riuscirebbe quindi a riattivarle. Questo processo rallenterebbe considerevolmente il degrado delle batterie, aumentandone la durata di quasi il 30%.

“In questo momento stiamo esplorando il potenziale di recupero della capacità persa da una batteria agli ioni di litio utilizzando fasi di scarica estremamente rapide”, ha spiegato Fang Liu, una degli scienziati che hanno preso parte al progetto, pubblicato sul numero di dicembre di Nature.

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Interessante anche il commento del professor Yi Cui, ricercatore presso l’Istituto Materiali ed Energia di Stanford: “Ho sempre creduto che il litio isolato e inattivo fosse dannoso per le batterie perché provoca il decadimento delle prestazioni e aumenta il rischio di incidenti. Adesso abbiamo scoperto il modo di ricollegare queste sacche inattive all’anodo per riattivarle”.

Dalla simulazione alla pratica

I ricercatori hanno costruito una speciale cella con catodo di litio, nichel, manganese e cobalto e anodo di litio e hanno creato un’isola inattiva piazzata a metà tra i due elettrodi. Caricando la cella hanno visto che questa isola si spostava lentamente verso il catodo e che durante la scarica si spostava nella direzione opposta.

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“È stato come vedere un piccolo verme che spingeva avanti la testa e tirava la coda muovendosi nanometro dopo nanometro verso l’anodo - ha detto Yi Cui -. Riuscendo a mantenere il movimento si è potuto permettere a questa isola di materiale inattivo di riattivarsi e ristabilire una connessione elettrica”.

Modificando i protocolli di carica e scarica, secondo i ricercatori, si può intervenire su queste sacche di litio inattive e riattivarle. Per ora questi risultati sono arrivati da simulazioni al computer, ma si avvierà presto una sperimentazione sul campo adottando fasi di scarica particolarmente veloci. “All’aumentare della velocità della fase di scarica – ha concluso Liu – le sacche aumentano la velocità di movimento rendendo più facile raggiungere l’anodo”.

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