Le batterie riciclate? Vanno meglio di quelle nuove: lo studio Usa

Grazie a nuovi metodi di riciclo si possono ottenere catodi dalla struttura porosa che aumentano la durata e la velocità di ricarica

Una batteria agli ioni di litio riciclata

Francesco Barontini

Di: Francesco Barontini

1 mar 2022 alle 09:21

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La seconda vita e poi il riciclo delle batterie agli ioni di litio sono degli elementi imprescindibili per l'auto elettrica, è cosa nota ormai. Ma che le batterie realizzate con materiali riciclati possano essere addirittura migliori di quelle “nuove” non si era ancora sentito.

Lo dice una nuova ricerca pubblicata sulla rivista scientifica Joule e condotta da Kang Xu, un chimico che lavora presso il Laboratorio di ricerca dell’Esercito degli Stati Uniti. Xu, insieme ad altri ricercatori, afferma che il catodo realizzato con metalli di recupero può consentire di costruire batterie che addirittura durano più a lungo e si ricaricano più velocemente.

Il riciclo fa la differenza

“Abbiamo iniziato a lavorare sul riciclo delle batterie circa 11 anni fa – ha detto Yan Wang, professore di scienza dei materiali al Worcester Polytechnic Institute del Massachusetts e coautore dello studio – All’epoca ci prendevano in giro dicendoci che non c’erano abbastanza batterie da riciclare ma direi che le cose sono cambiate abbastanza”.

Xu e Wang hanno ottenuto i risultati descritti nella loro ricerca adottando metodi di riciclo dei materiali diversi da quelli usati di solito. Nella maggior parte dei casi, infatti, si tende a distruggere completamente l’intera batteria e poi, attraverso l’uso di acidi, a separare i metalli preziosi dagli scarti. I due ricercatori, invece, mantengono intatto il vecchio catodo. Rimuovono le componenti meno preziose (l’involucro, i circuiti elettronici,…) e trattano ogni parte separatamente.

Porsche Taycan presso una stazione di ricarica rapida IONITY

Solo una volta separato il catodo dal resto lo sciolgono nell’acido e ne rimuovono le impurità. A quel punto, alla polvere ottenuta, aggiungono una piccola percentuale di elementi “freschi”, come nichel e cobalto, giusto per ristabilire le giuste proporzioni tra i metalli.

Una questione di porosità

Così facendo ottengono un impasto composto da minuscole particelle cristalline che possono essere incollate su una striscia di metallo e riutilizzate su una nuova batteria. Emma Kendrick, professoressa di materiali energetici dell’Università di Birmingham coinvolta nella ricerca, ha spiegato che “questo metodo per recuperare il catodo permette di avere una composizione chimica più precisa rispetto a quella che si ottiene distruggendo tutta la batteria. E così il nuovo catodo ha prestazioni migliori”.

Analizzando la polvere ottenuta con queste procedure e quella realizzata con metalli appena estratti, si scopre che la prima ha particelle più porose, che creano strutture con parti vuote all’interno. Questo consente al catodo di sopportare meglio le deformazioni dovute ai cicli di carica e scarica, rendendolo più resistente e anche più performante. Perché una maggiore porosità significa una maggiore superficie di contatto per il verificarsi delle reazioni chimiche necessarie al funzionamento della batteria, con ripercussioni positive sulle prestazioni della batteria stessa.

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